kernel - Remove SMP bottlenecks on uidinfo, descriptors, and lockf
[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_ktrace.h"
39
40 #include <sys/param.h>
41 #include <sys/systm.h>
42 #include <sys/sysproto.h>
43 #include <sys/kernel.h>
44 #include <sys/malloc.h>
45 #include <sys/proc.h>
46 #include <sys/ktrace.h>
47 #include <sys/pioctl.h>
48 #include <sys/tty.h>
49 #include <sys/wait.h>
50 #include <sys/vnode.h>
51 #include <sys/resourcevar.h>
52 #include <sys/signalvar.h>
53 #include <sys/taskqueue.h>
54 #include <sys/ptrace.h>
55 #include <sys/acct.h>           /* for acct_process() function prototype */
56 #include <sys/filedesc.h>
57 #include <sys/shm.h>
58 #include <sys/sem.h>
59 #include <sys/jail.h>
60 #include <sys/kern_syscall.h>
61 #include <sys/unistd.h>
62 #include <sys/eventhandler.h>
63 #include <sys/dsched.h>
64
65 #include <vm/vm.h>
66 #include <vm/vm_param.h>
67 #include <sys/lock.h>
68 #include <vm/pmap.h>
69 #include <vm/vm_map.h>
70 #include <vm/vm_extern.h>
71 #include <sys/user.h>
72
73 #include <sys/refcount.h>
74 #include <sys/thread2.h>
75 #include <sys/spinlock2.h>
76 #include <sys/mplock2.h>
77
78 #include <machine/vmm.h>
79
80 static void reaplwps(void *context, int dummy);
81 static void reaplwp(struct lwp *lp);
82 static void killlwps(struct lwp *lp);
83
84 static MALLOC_DEFINE(M_ATEXIT, "atexit", "atexit callback");
85
86 /*
87  * callout list for things to do at exit time
88  */
89 struct exitlist {
90         exitlist_fn function;
91         TAILQ_ENTRY(exitlist) next;
92 };
93
94 TAILQ_HEAD(exit_list_head, exitlist);
95 static struct exit_list_head exit_list = TAILQ_HEAD_INITIALIZER(exit_list);
96
97 /*
98  * LWP reaper data
99  */
100 static struct task *deadlwp_task[MAXCPU];
101 static struct lwplist deadlwp_list[MAXCPU];
102 static struct lwkt_token deadlwp_token[MAXCPU];
103
104 /*
105  * exit --
106  *      Death of process.
107  *
108  * SYS_EXIT_ARGS(int rval)
109  */
110 int
111 sys_exit(struct exit_args *uap)
112 {
113         exit1(W_EXITCODE(uap->rval, 0));
114         /* NOTREACHED */
115 }
116
117 /*
118  * Extended exit --
119  *      Death of a lwp or process with optional bells and whistles.
120  */
121 int
122 sys_extexit(struct extexit_args *uap)
123 {
124         struct proc *p = curproc;
125         int action, who;
126         int error;
127
128         action = EXTEXIT_ACTION(uap->how);
129         who = EXTEXIT_WHO(uap->how);
130
131         /* Check parameters before we might perform some action */
132         switch (who) {
133         case EXTEXIT_PROC:
134         case EXTEXIT_LWP:
135                 break;
136         default:
137                 return (EINVAL);
138         }
139
140         switch (action) {
141         case EXTEXIT_SIMPLE:
142                 break;
143         case EXTEXIT_SETINT:
144                 error = copyout(&uap->status, uap->addr, sizeof(uap->status));
145                 if (error)
146                         return (error);
147                 break;
148         default:
149                 return (EINVAL);
150         }
151
152         lwkt_gettoken(&p->p_token);
153
154         switch (who) {
155         case EXTEXIT_LWP:
156                 /*
157                  * Be sure only to perform a simple lwp exit if there is at
158                  * least one more lwp in the proc, which will call exit1()
159                  * later, otherwise the proc will be an UNDEAD and not even a
160                  * SZOMB!
161                  */
162                 if (p->p_nthreads > 1) {
163                         lwp_exit(0, NULL);      /* called w/ p_token held */
164                         /* NOT REACHED */
165                 }
166                 /* else last lwp in proc:  do the real thing */
167                 /* FALLTHROUGH */
168         default:        /* to help gcc */
169         case EXTEXIT_PROC:
170                 lwkt_reltoken(&p->p_token);
171                 exit1(W_EXITCODE(uap->status, 0));
172                 /* NOTREACHED */
173         }
174
175         /* NOTREACHED */
176         lwkt_reltoken(&p->p_token);     /* safety */
177 }
178
179 /*
180  * Kill all lwps associated with the current process except the
181  * current lwp.   Return an error if we race another thread trying to
182  * do the same thing and lose the race.
183  *
184  * If forexec is non-zero the current thread and process flags are
185  * cleaned up so they can be reused.
186  *
187  * Caller must hold curproc->p_token
188  */
189 int
190 killalllwps(int forexec)
191 {
192         struct lwp *lp = curthread->td_lwp;
193         struct proc *p = lp->lwp_proc;
194         int fakestop;
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          * Set temporary stopped state in case we are racing a coredump.
206          * Otherwise the coredump may hang forever.
207          */
208         if (lp->lwp_mpflags & LWP_MP_WSTOP) {
209                 fakestop = 0;
210         } else {
211                 atomic_set_int(&lp->lwp_mpflags, LWP_MP_WSTOP);
212                 ++p->p_nstopped;
213                 fakestop = 1;
214                 wakeup(&p->p_nstopped);
215         }
216
217         /*
218          * Interlock with LWP_MP_WEXIT and kill any remaining LWPs
219          */
220         atomic_set_int(&lp->lwp_mpflags, LWP_MP_WEXIT);
221         if (p->p_nthreads > 1)
222                 killlwps(lp);
223
224         /*
225          * Undo temporary stopped state
226          */
227         if (fakestop) {
228                 atomic_clear_int(&lp->lwp_mpflags, LWP_MP_WSTOP);
229                 --p->p_nstopped;
230         }
231
232         /*
233          * If doing this for an exec, clean up the remaining thread
234          * (us) for continuing operation after all the other threads
235          * have been killed.
236          */
237         if (forexec) {
238                 atomic_clear_int(&lp->lwp_mpflags, LWP_MP_WEXIT);
239                 p->p_flags &= ~P_WEXIT;
240         }
241         return(0);
242 }
243
244 /*
245  * Kill all LWPs except the current one.  Do not try to signal
246  * LWPs which have exited on their own or have already been
247  * signaled.
248  */
249 static void
250 killlwps(struct lwp *lp)
251 {
252         struct proc *p = lp->lwp_proc;
253         struct lwp *tlp;
254
255         /*
256          * Kill the remaining LWPs.  We must send the signal before setting
257          * LWP_MP_WEXIT.  The setting of WEXIT is optional but helps reduce
258          * races.  tlp must be held across the call as it might block and
259          * allow the target lwp to rip itself out from under our loop.
260          */
261         FOREACH_LWP_IN_PROC(tlp, p) {
262                 LWPHOLD(tlp);
263                 lwkt_gettoken(&tlp->lwp_token);
264                 if ((tlp->lwp_mpflags & LWP_MP_WEXIT) == 0) {
265                         atomic_set_int(&tlp->lwp_mpflags, LWP_MP_WEXIT);
266                         lwpsignal(p, tlp, SIGKILL);
267                 }
268                 lwkt_reltoken(&tlp->lwp_token);
269                 LWPRELE(tlp);
270         }
271
272         /*
273          * Wait for everything to clear out.  Also make sure any tstop()s
274          * are signalled (we are holding p_token for the interlock).
275          */
276         wakeup(p);
277         while (p->p_nthreads > 1)
278                 tsleep(&p->p_nthreads, 0, "killlwps", 0);
279 }
280
281 /*
282  * Exit: deallocate address space and other resources, change proc state
283  * to zombie, and unlink proc from allproc and parent's lists.  Save exit
284  * status and rusage for wait().  Check for child processes and orphan them.
285  */
286 void
287 exit1(int rv)
288 {
289         struct thread *td = curthread;
290         struct proc *p = td->td_proc;
291         struct lwp *lp = td->td_lwp;
292         struct proc *q;
293         struct proc *pp;
294         struct proc *reproc;
295         struct sysreaper *reap;
296         struct vmspace *vm;
297         struct vnode *vtmp;
298         struct exitlist *ep;
299         int error;
300
301         lwkt_gettoken(&p->p_token);
302
303         if (p->p_pid == 1) {
304                 kprintf("init died (signal %d, exit %d)\n",
305                     WTERMSIG(rv), WEXITSTATUS(rv));
306                 panic("Going nowhere without my init!");
307         }
308         varsymset_clean(&p->p_varsymset);
309         lockuninit(&p->p_varsymset.vx_lock);
310
311         /*
312          * Kill all lwps associated with the current process, return an
313          * error if we race another thread trying to do the same thing
314          * and lose the race.
315          */
316         error = killalllwps(0);
317         if (error) {
318                 lwp_exit(0, NULL);
319                 /* NOT REACHED */
320         }
321
322         /* are we a task leader? */
323         if (p == p->p_leader) {
324                 struct kill_args killArgs;
325                 killArgs.signum = SIGKILL;
326                 q = p->p_peers;
327                 while(q) {
328                         killArgs.pid = q->p_pid;
329                         /*
330                          * The interface for kill is better
331                          * than the internal signal
332                          */
333                         sys_kill(&killArgs);
334                         q = q->p_peers;
335                 }
336                 while (p->p_peers) 
337                         tsleep((caddr_t)p, 0, "exit1", 0);
338         }
339
340 #ifdef PGINPROF
341         vmsizmon();
342 #endif
343         STOPEVENT(p, S_EXIT, rv);
344         p->p_flags |= P_POSTEXIT;       /* stop procfs stepping */
345
346         /* 
347          * Check if any loadable modules need anything done at process exit.
348          * e.g. SYSV IPC stuff
349          * XXX what if one of these generates an error?
350          */
351         p->p_xstat = rv;
352
353         /*
354          * XXX: imho, the eventhandler stuff is much cleaner than this.
355          *      Maybe we should move everything to use eventhandler.
356          */
357         TAILQ_FOREACH(ep, &exit_list, next) 
358                 (*ep->function)(td);
359
360         if (p->p_flags & P_PROFIL)
361                 stopprofclock(p);
362
363         SIGEMPTYSET(p->p_siglist);
364         SIGEMPTYSET(lp->lwp_siglist);
365         if (timevalisset(&p->p_realtimer.it_value))
366                 callout_stop_sync(&p->p_ithandle);
367
368         /*
369          * Reset any sigio structures pointing to us as a result of
370          * F_SETOWN with our pid.
371          */
372         funsetownlst(&p->p_sigiolst);
373
374         /*
375          * Close open files and release open-file table.
376          * This may block!
377          */
378         fdfree(p, NULL);
379
380         if (p->p_leader->p_peers) {
381                 q = p->p_leader;
382                 while(q->p_peers != p)
383                         q = q->p_peers;
384                 q->p_peers = p->p_peers;
385                 wakeup((caddr_t)p->p_leader);
386         }
387
388         /*
389          * XXX Shutdown SYSV semaphores
390          */
391         semexit(p);
392
393         /* The next two chunks should probably be moved to vmspace_exit. */
394         vm = p->p_vmspace;
395
396         /*
397          * Clean up data related to virtual kernel operation.  Clean up
398          * any vkernel context related to the current lwp now so we can
399          * destroy p_vkernel.
400          */
401         if (p->p_vkernel) {
402                 vkernel_lwp_exit(lp);
403                 vkernel_exit(p);
404         }
405
406         /*
407          * Release the user portion of address space.  The exitbump prevents
408          * the vmspace from being completely eradicated (using holdcnt).
409          * This releases references to vnodes, which could cause I/O if the
410          * file has been unlinked.  We need to do this early enough that
411          * we can still sleep.
412          *
413          * We can't free the entire vmspace as the kernel stack may be mapped
414          * within that space also.
415          *
416          * Processes sharing the same vmspace may exit in one order, and
417          * get cleaned up by vmspace_exit() in a different order.  The
418          * last exiting process to reach this point releases as much of
419          * the environment as it can, and the last process cleaned up
420          * by vmspace_exit() (which decrements exitingcnt) cleans up the
421          * remainder.
422          *
423          * NOTE: Releasing p_token around this call is helpful if the
424          *       vmspace had a huge RSS.  Otherwise some other process
425          *       trying to do an allproc or other scan (like 'ps') may
426          *       stall for a long time.
427          */
428         lwkt_reltoken(&p->p_token);
429         vmspace_relexit(vm);
430         lwkt_gettoken(&p->p_token);
431
432         if (SESS_LEADER(p)) {
433                 struct session *sp = p->p_session;
434
435                 if (sp->s_ttyvp) {
436                         /*
437                          * We are the controlling process.  Signal the 
438                          * foreground process group, drain the controlling
439                          * terminal, and revoke access to the controlling
440                          * terminal.
441                          *
442                          * NOTE: while waiting for the process group to exit
443                          * it is possible that one of the processes in the
444                          * group will revoke the tty, so the ttyclosesession()
445                          * function will re-check sp->s_ttyvp.
446                          */
447                         if (sp->s_ttyp && (sp->s_ttyp->t_session == sp)) {
448                                 if (sp->s_ttyp->t_pgrp)
449                                         pgsignal(sp->s_ttyp->t_pgrp, SIGHUP, 1);
450                                 ttywait(sp->s_ttyp);
451                                 ttyclosesession(sp, 1); /* also revoke */
452                         }
453                         /*
454                          * Release the tty.  If someone has it open via
455                          * /dev/tty then close it (since they no longer can
456                          * once we've NULL'd it out).
457                          */
458                         ttyclosesession(sp, 0);
459
460                         /*
461                          * s_ttyp is not zero'd; we use this to indicate
462                          * that the session once had a controlling terminal.
463                          * (for logging and informational purposes)
464                          */
465                 }
466                 sp->s_leader = NULL;
467         }
468         fixjobc(p, p->p_pgrp, 0);
469         (void)acct_process(p);
470 #ifdef KTRACE
471         /*
472          * release trace file
473          */
474         if (p->p_tracenode)
475                 ktrdestroy(&p->p_tracenode);
476         p->p_traceflag = 0;
477 #endif
478         /*
479          * Release reference to text vnode
480          */
481         if ((vtmp = p->p_textvp) != NULL) {
482                 p->p_textvp = NULL;
483                 vrele(vtmp);
484         }
485
486         /* Release namecache handle to text file */
487         if (p->p_textnch.ncp)
488                 cache_drop(&p->p_textnch);
489
490         /*
491          * We have to handle PPWAIT here or proc_move_allproc_zombie()
492          * will block on the PHOLD() the parent is doing.
493          *
494          * We are using the flag as an interlock so an atomic op is
495          * necessary to synchronize with the parent's cpu.
496          */
497         if (p->p_flags & P_PPWAIT) {
498                 if (p->p_pptr && p->p_pptr->p_upmap)
499                         atomic_add_int(&p->p_pptr->p_upmap->invfork, -1);
500                 atomic_clear_int(&p->p_flags, P_PPWAIT);
501                 wakeup(p->p_pptr);
502         }
503
504         /*
505          * Move the process to the zombie list.  This will block
506          * until the process p_lock count reaches 0.  The process will
507          * not be reaped until TDF_EXITING is set by cpu_thread_exit(),
508          * which is called from cpu_proc_exit().
509          *
510          * Interlock against waiters using p_waitgen.  We increment
511          * p_waitgen after completing the move of our process to the
512          * zombie list.
513          *
514          * WARNING: pp becomes stale when we block, clear it now as a
515          *          reminder.
516          */
517         proc_move_allproc_zombie(p);
518         pp = p->p_pptr;
519         atomic_add_long(&pp->p_waitgen, 1);
520         pp = NULL;
521
522         /*
523          * release controlled reaper for exit if we own it and return the
524          * remaining reaper (the one for us), which we will drop after we
525          * are done.
526          */
527         reap = reaper_exit(p);
528
529         /*
530          * Reparent all of this process's children to the init process or
531          * to the designated reaper.  We must hold the reaper's p_token in
532          * order to safely mess with p_children.
533          *
534          * We already hold p->p_token (to remove the children from our list).
535          */
536         reproc = NULL;
537         q = LIST_FIRST(&p->p_children);
538         if (q) {
539                 reproc = reaper_get(reap);
540                 lwkt_gettoken(&reproc->p_token);
541                 while ((q = LIST_FIRST(&p->p_children)) != NULL) {
542                         PHOLD(q);
543                         lwkt_gettoken(&q->p_token);
544                         if (q != LIST_FIRST(&p->p_children)) {
545                                 lwkt_reltoken(&q->p_token);
546                                 PRELE(q);
547                                 continue;
548                         }
549                         LIST_REMOVE(q, p_sibling);
550                         LIST_INSERT_HEAD(&reproc->p_children, q, p_sibling);
551                         q->p_pptr = reproc;
552                         q->p_ppid = reproc->p_pid;
553                         q->p_sigparent = SIGCHLD;
554
555                         /*
556                          * Traced processes are killed
557                          * since their existence means someone is screwing up.
558                          */
559                         if (q->p_flags & P_TRACED) {
560                                 q->p_flags &= ~P_TRACED;
561                                 ksignal(q, SIGKILL);
562                         }
563                         lwkt_reltoken(&q->p_token);
564                         PRELE(q);
565                 }
566                 lwkt_reltoken(&reproc->p_token);
567                 wakeup(reproc);
568         }
569
570         /*
571          * Save exit status and final rusage info, adding in child rusage
572          * info and self times.
573          */
574         calcru_proc(p, &p->p_ru);
575         ruadd(&p->p_ru, &p->p_cru);
576
577         /*
578          * notify interested parties of our demise.
579          */
580         KNOTE(&p->p_klist, NOTE_EXIT);
581
582         /*
583          * Notify parent that we're gone.  If parent has the PS_NOCLDWAIT
584          * flag set, or if the handler is set to SIG_IGN, notify the reaper
585          * instead (it will handle this situation).
586          *
587          * NOTE: The reaper can still be the parent process.
588          *
589          * (must reload pp)
590          */
591         if (p->p_pptr->p_sigacts->ps_flag & (PS_NOCLDWAIT | PS_CLDSIGIGN)) {
592                 if (reproc == NULL)
593                         reproc = reaper_get(reap);
594                 proc_reparent(p, reproc);
595         }
596         if (reproc)
597                 PRELE(reproc);
598         if (reap)
599                 reaper_drop(reap);
600
601         /*
602          * Signal (possibly new) parent.
603          */
604         pp = p->p_pptr;
605         PHOLD(pp);
606         if (p->p_sigparent && pp != initproc) {
607                 int sig = p->p_sigparent;
608
609                 if (sig != SIGUSR1 && sig != SIGCHLD)
610                         sig = SIGCHLD;
611                 ksignal(pp, sig);
612         } else {
613                 ksignal(pp, SIGCHLD);
614         }
615         p->p_flags &= ~P_TRACED;
616         PRELE(pp);
617
618         /*
619          * cpu_exit is responsible for clearing curproc, since
620          * it is heavily integrated with the thread/switching sequence.
621          *
622          * Other substructures are freed from wait().
623          */
624         if (p->p_limit) {
625                 struct plimit *rlimit;
626
627                 rlimit = p->p_limit;
628                 p->p_limit = NULL;
629                 plimit_free(rlimit);
630         }
631
632         /*
633          * Finally, call machine-dependent code to release as many of the
634          * lwp's resources as we can and halt execution of this thread.
635          *
636          * pp is a wild pointer now but still the correct wakeup() target.
637          * lwp_exit() only uses it to send the wakeup() signal to the likely
638          * parent.  Any reparenting race that occurs will get a signal
639          * automatically and not be an issue.
640          */
641         lwp_exit(1, pp);
642 }
643
644 /*
645  * Eventually called by every exiting LWP
646  *
647  * p->p_token must be held.  mplock may be held and will be released.
648  */
649 void
650 lwp_exit(int masterexit, void *waddr)
651 {
652         struct thread *td = curthread;
653         struct lwp *lp = td->td_lwp;
654         struct proc *p = lp->lwp_proc;
655         int dowake = 0;
656
657         /*
658          * Release the current user process designation on the process so
659          * the userland scheduler can work in someone else.
660          */
661         p->p_usched->release_curproc(lp);
662
663         /*
664          * lwp_exit() may be called without setting LWP_MP_WEXIT, so
665          * make sure it is set here.
666          */
667         ASSERT_LWKT_TOKEN_HELD(&p->p_token);
668         atomic_set_int(&lp->lwp_mpflags, LWP_MP_WEXIT);
669
670         /*
671          * Clean up any virtualization
672          */
673         if (lp->lwp_vkernel)
674                 vkernel_lwp_exit(lp);
675
676         if (td->td_vmm)
677                 vmm_vmdestroy();
678
679         /*
680          * Clean up select/poll support
681          */
682         kqueue_terminate(&lp->lwp_kqueue);
683
684         /*
685          * Clean up any syscall-cached ucred or rlimit.
686          */
687         if (td->td_ucred) {
688                 crfree(td->td_ucred);
689                 td->td_ucred = NULL;
690         }
691         if (td->td_limit) {
692                 struct plimit *rlimit;
693
694                 rlimit = td->td_limit;
695                 td->td_limit = NULL;
696                 plimit_free(rlimit);
697         }
698
699         /*
700          * Cleanup any cached descriptors for this thread
701          */
702         if (p->p_fd)
703                 fexitcache(td);
704
705         /*
706          * Nobody actually wakes us when the lock
707          * count reaches zero, so just wait one tick.
708          */
709         while (lp->lwp_lock > 0)
710                 tsleep(lp, 0, "lwpexit", 1);
711
712         /* Hand down resource usage to our proc */
713         ruadd(&p->p_ru, &lp->lwp_ru);
714
715         /*
716          * If we don't hold the process until the LWP is reaped wait*()
717          * may try to dispose of its vmspace before all the LWPs have
718          * actually terminated.
719          */
720         PHOLD(p);
721
722         /*
723          * Do any remaining work that might block on us.  We should be
724          * coded such that further blocking is ok after decrementing
725          * p_nthreads but don't take the chance.
726          */
727         dsched_exit_thread(td);
728         biosched_done(curthread);
729
730         /*
731          * We have to use the reaper for all the LWPs except the one doing
732          * the master exit.  The LWP doing the master exit can just be
733          * left on p_lwps and the process reaper will deal with it
734          * synchronously, which is much faster.
735          *
736          * Wakeup anyone waiting on p_nthreads to drop to 1 or 0.
737          *
738          * The process is left held until the reaper calls lwp_dispose() on
739          * the lp (after calling lwp_wait()).
740          */
741         if (masterexit == 0) {
742                 int cpu = mycpuid;
743
744                 lwp_rb_tree_RB_REMOVE(&p->p_lwp_tree, lp);
745                 --p->p_nthreads;
746                 if ((p->p_flags & P_MAYBETHREADED) && p->p_nthreads <= 1)
747                         dowake = 1;
748                 lwkt_gettoken(&deadlwp_token[cpu]);
749                 LIST_INSERT_HEAD(&deadlwp_list[cpu], lp, u.lwp_reap_entry);
750                 taskqueue_enqueue(taskqueue_thread[cpu], deadlwp_task[cpu]);
751                 lwkt_reltoken(&deadlwp_token[cpu]);
752         } else {
753                 --p->p_nthreads;
754                 if ((p->p_flags & P_MAYBETHREADED) && p->p_nthreads <= 1)
755                         dowake = 1;
756         }
757
758         /*
759          * We no longer need p_token.
760          *
761          * Tell the userland scheduler that we are going away
762          */
763         lwkt_reltoken(&p->p_token);
764         p->p_usched->heuristic_exiting(lp, p);
765
766         /*
767          * Issue late wakeups after releasing our token to give us a chance
768          * to deschedule and switch away before another cpu in a wait*()
769          * reaps us.  This is done as late as possible to reduce contention.
770          */
771         if (dowake)
772                 wakeup(&p->p_nthreads);
773         if (waddr)
774                 wakeup(waddr);
775
776         cpu_lwp_exit();
777 }
778
779 /*
780  * Wait until a lwp is completely dead.  The final interlock in this drama
781  * is when TDF_EXITING is set in cpu_thread_exit() just before the final
782  * switchout.
783  *
784  * At the point TDF_EXITING is set a complete exit is accomplished when
785  * TDF_RUNNING and TDF_PREEMPT_LOCK are both clear.  td_mpflags has two
786  * post-switch interlock flags that can be used to wait for the TDF_
787  * flags to clear.
788  *
789  * Returns non-zero on success, and zero if the caller needs to retry
790  * the lwp_wait().
791  */
792 static int
793 lwp_wait(struct lwp *lp)
794 {
795         struct thread *td = lp->lwp_thread;
796         u_int mpflags;
797
798         KKASSERT(lwkt_preempted_proc() != lp);
799
800         /*
801          * This bit of code uses the thread destruction interlock
802          * managed by lwkt_switch_return() to wait for the lwp's
803          * thread to completely disengage.
804          *
805          * It is possible for us to race another cpu core so we
806          * have to do this correctly.
807          */
808         for (;;) {
809                 mpflags = td->td_mpflags;
810                 cpu_ccfence();
811                 if (mpflags & TDF_MP_EXITSIG)
812                         break;
813                 tsleep_interlock(td, 0);
814                 if (atomic_cmpset_int(&td->td_mpflags, mpflags,
815                                       mpflags | TDF_MP_EXITWAIT)) {
816                         tsleep(td, PINTERLOCKED, "lwpxt", 0);
817                 }
818         }
819
820         /*
821          * We've already waited for the core exit but there can still
822          * be other refs from e.g. process scans and such.
823          */
824         if (lp->lwp_lock > 0) {
825                 tsleep(lp, 0, "lwpwait1", 1);
826                 return(0);
827         }
828         if (td->td_refs) {
829                 tsleep(td, 0, "lwpwait2", 1);
830                 return(0);
831         }
832
833         /*
834          * Now that we have the thread destruction interlock these flags
835          * really should already be cleaned up, keep a check for safety.
836          *
837          * We can't rip its stack out from under it until TDF_EXITING is
838          * set and both TDF_RUNNING and TDF_PREEMPT_LOCK are clear.
839          * TDF_PREEMPT_LOCK must be checked because TDF_RUNNING
840          * will be cleared temporarily if a thread gets preempted.
841          */
842         while ((td->td_flags & (TDF_RUNNING |
843                                 TDF_RUNQ |
844                                 TDF_PREEMPT_LOCK |
845                                 TDF_EXITING)) != TDF_EXITING) {
846                 tsleep(lp, 0, "lwpwait3", 1);
847                 return (0);
848         }
849
850         KASSERT((td->td_flags & (TDF_RUNQ|TDF_TSLEEPQ)) == 0,
851                 ("lwp_wait: td %p (%s) still on run or sleep queue",
852                 td, td->td_comm));
853         return (1);
854 }
855
856 /*
857  * Release the resources associated with a lwp.
858  * The lwp must be completely dead.
859  */
860 void
861 lwp_dispose(struct lwp *lp)
862 {
863         struct thread *td = lp->lwp_thread;
864
865         KKASSERT(lwkt_preempted_proc() != lp);
866         KKASSERT(lp->lwp_lock == 0);
867         KKASSERT(td->td_refs == 0);
868         KKASSERT((td->td_flags & (TDF_RUNNING |
869                                   TDF_RUNQ |
870                                   TDF_PREEMPT_LOCK |
871                                   TDF_EXITING)) == TDF_EXITING);
872
873         PRELE(lp->lwp_proc);
874         lp->lwp_proc = NULL;
875         if (td != NULL) {
876                 td->td_proc = NULL;
877                 td->td_lwp = NULL;
878                 lp->lwp_thread = NULL;
879                 lwkt_free_thread(td);
880         }
881         kfree(lp, M_LWP);
882 }
883
884 int
885 sys_wait4(struct wait_args *uap)
886 {
887         struct rusage rusage;
888         int error, status;
889
890         error = kern_wait(uap->pid, (uap->status ? &status : NULL),
891                           uap->options, (uap->rusage ? &rusage : NULL),
892                           &uap->sysmsg_result);
893
894         if (error == 0 && uap->status)
895                 error = copyout(&status, uap->status, sizeof(*uap->status));
896         if (error == 0 && uap->rusage)
897                 error = copyout(&rusage, uap->rusage, sizeof(*uap->rusage));
898         return (error);
899 }
900
901 /*
902  * wait1()
903  *
904  * wait_args(int pid, int *status, int options, struct rusage *rusage)
905  */
906 int
907 kern_wait(pid_t pid, int *status, int options, struct rusage *rusage, int *res)
908 {
909         struct thread *td = curthread;
910         struct lwp *lp;
911         struct proc *q = td->td_proc;
912         struct proc *p, *t;
913         struct ucred *cr;
914         struct pargs *pa;
915         struct sigacts *ps;
916         int nfound, error;
917         long waitgen;
918
919         if (pid == 0)
920                 pid = -q->p_pgid;
921         if (options &~ (WUNTRACED|WNOHANG|WCONTINUED|WLINUXCLONE))
922                 return (EINVAL);
923
924         /*
925          * Protect the q->p_children list
926          */
927         lwkt_gettoken(&q->p_token);
928 loop:
929         /*
930          * All sorts of things can change due to blocking so we have to loop
931          * all the way back up here.
932          *
933          * The problem is that if a process group is stopped and the parent
934          * is doing a wait*(..., WUNTRACED, ...), it will see the STOP
935          * of the child and then stop itself when it tries to return from the
936          * system call.  When the process group is resumed the parent will
937          * then get the STOP status even though the child has now resumed
938          * (a followup wait*() will get the CONT status).
939          *
940          * Previously the CONT would overwrite the STOP because the tstop
941          * was handled within tsleep(), and the parent would only see
942          * the CONT when both are stopped and continued together.  This little
943          * two-line hack restores this effect.
944          */
945         if (STOPLWP(q, td->td_lwp))
946             tstop();
947
948         nfound = 0;
949
950         /*
951          * Loop on children.
952          *
953          * NOTE: We don't want to break q's p_token in the loop for the
954          *       case where no children are found or we risk breaking the
955          *       interlock between child and parent.
956          */
957         waitgen = atomic_fetchadd_long(&q->p_waitgen, 0x80000000);
958         LIST_FOREACH(p, &q->p_children, p_sibling) {
959                 if (pid != WAIT_ANY &&
960                     p->p_pid != pid && p->p_pgid != -pid) {
961                         continue;
962                 }
963
964                 /*
965                  * This special case handles a kthread spawned by linux_clone
966                  * (see linux_misc.c).  The linux_wait4 and linux_waitpid 
967                  * functions need to be able to distinguish between waiting
968                  * on a process and waiting on a thread.  It is a thread if
969                  * p_sigparent is not SIGCHLD, and the WLINUXCLONE option
970                  * signifies we want to wait for threads and not processes.
971                  */
972                 if ((p->p_sigparent != SIGCHLD) ^ 
973                     ((options & WLINUXCLONE) != 0)) {
974                         continue;
975                 }
976
977                 nfound++;
978                 if (p->p_stat == SZOMB) {
979                         /*
980                          * We may go into SZOMB with threads still present.
981                          * We must wait for them to exit before we can reap
982                          * the master thread, otherwise we may race reaping
983                          * non-master threads.
984                          *
985                          * Only this routine can remove a process from
986                          * the zombie list and destroy it, use PACQUIREZOMB()
987                          * to serialize us and loop if it blocks (interlocked
988                          * by the parent's q->p_token).
989                          *
990                          * WARNING!  (p) can be invalid when PHOLDZOMB(p)
991                          *           returns non-zero.  Be sure not to
992                          *           mess with it.
993                          */
994                         if (PHOLDZOMB(p))
995                                 goto loop;
996                         lwkt_gettoken(&p->p_token);
997                         if (p->p_pptr != q) {
998                                 lwkt_reltoken(&p->p_token);
999                                 PRELEZOMB(p);
1000                                 goto loop;
1001                         }
1002                         while (p->p_nthreads > 0) {
1003                                 tsleep(&p->p_nthreads, 0, "lwpzomb", hz);
1004                         }
1005
1006                         /*
1007                          * Reap any LWPs left in p->p_lwps.  This is usually
1008                          * just the last LWP.  This must be done before
1009                          * we loop on p_lock since the lwps hold a ref on
1010                          * it as a vmspace interlock.
1011                          *
1012                          * Once that is accomplished p_nthreads had better
1013                          * be zero.
1014                          */
1015                         while ((lp = RB_ROOT(&p->p_lwp_tree)) != NULL) {
1016                                 /*
1017                                  * Make sure no one is using this lwp, before
1018                                  * it is removed from the tree.  If we didn't
1019                                  * wait it here, lwp tree iteration with
1020                                  * blocking operation would be broken.
1021                                  */
1022                                 while (lp->lwp_lock > 0)
1023                                         tsleep(lp, 0, "zomblwp", 1);
1024                                 lwp_rb_tree_RB_REMOVE(&p->p_lwp_tree, lp);
1025                                 reaplwp(lp);
1026                         }
1027                         KKASSERT(p->p_nthreads == 0);
1028
1029                         /*
1030                          * Don't do anything really bad until all references
1031                          * to the process go away.  This may include other
1032                          * LWPs which are still in the process of being
1033                          * reaped.  We can't just pull the rug out from under
1034                          * them because they may still be using the VM space.
1035                          *
1036                          * Certain kernel facilities such as /proc will also
1037                          * put a hold on the process for short periods of
1038                          * time.
1039                          */
1040                         PRELE(p);
1041                         PSTALL(p, "reap3", 0);
1042
1043                         /* Take care of our return values. */
1044                         *res = p->p_pid;
1045
1046                         if (status)
1047                                 *status = p->p_xstat;
1048                         if (rusage)
1049                                 *rusage = p->p_ru;
1050
1051                         /*
1052                          * If we got the child via a ptrace 'attach',
1053                          * we need to give it back to the old parent.
1054                          */
1055                         if (p->p_oppid && (t = pfind(p->p_oppid)) != NULL) {
1056                                 PHOLD(p);
1057                                 p->p_oppid = 0;
1058                                 proc_reparent(p, t);
1059                                 ksignal(t, SIGCHLD);
1060                                 wakeup((caddr_t)t);
1061                                 error = 0;
1062                                 PRELE(t);
1063                                 lwkt_reltoken(&p->p_token);
1064                                 PRELEZOMB(p);
1065                                 goto done;
1066                         }
1067
1068                         /*
1069                          * Unlink the proc from its process group so that
1070                          * the following operations won't lead to an
1071                          * inconsistent state for processes running down
1072                          * the zombie list.
1073                          */
1074                         proc_remove_zombie(p);
1075                         proc_userunmap(p);
1076                         lwkt_reltoken(&p->p_token);
1077                         leavepgrp(p);
1078
1079                         p->p_xstat = 0;
1080                         ruadd(&q->p_cru, &p->p_ru);
1081
1082                         /*
1083                          * Decrement the count of procs running with this uid.
1084                          */
1085                         chgproccnt(p->p_ucred->cr_ruidinfo, -1, 0);
1086
1087                         /*
1088                          * Free up credentials.  p_spin is required to
1089                          * avoid races against allproc scans.
1090                          */
1091                         spin_lock(&p->p_spin);
1092                         cr = p->p_ucred;
1093                         p->p_ucred = NULL;
1094                         spin_unlock(&p->p_spin);
1095                         crfree(cr);
1096
1097                         /*
1098                          * Remove unused arguments
1099                          */
1100                         pa = p->p_args;
1101                         p->p_args = NULL;
1102                         if (pa && refcount_release(&pa->ar_ref)) {
1103                                 kfree(pa, M_PARGS);
1104                                 pa = NULL;
1105                         }
1106
1107                         ps = p->p_sigacts;
1108                         p->p_sigacts = NULL;
1109                         if (ps && refcount_release(&ps->ps_refcnt)) {
1110                                 kfree(ps, M_SUBPROC);
1111                                 ps = NULL;
1112                         }
1113
1114                         /*
1115                          * Our exitingcount was incremented when the process
1116                          * became a zombie, now that the process has been
1117                          * removed from (almost) all lists we should be able
1118                          * to safely destroy its vmspace.  Wait for any current
1119                          * holders to go away (so the vmspace remains stable),
1120                          * then scrap it.
1121                          *
1122                          * NOTE: Releasing the parent process (q) p_token
1123                          *       across the vmspace_exitfree() call is
1124                          *       important here to reduce stalls on
1125                          *       interactions with (q) (such as
1126                          *       fork/exec/wait or 'ps').
1127                          */
1128                         PSTALL(p, "reap4", 0);
1129                         lwkt_reltoken(&q->p_token);
1130                         vmspace_exitfree(p);
1131                         lwkt_gettoken(&q->p_token);
1132                         PSTALL(p, "reap5", 0);
1133
1134                         /*
1135                          * NOTE: We have to officially release ZOMB in order
1136                          *       to ensure that a racing thread in kern_wait()
1137                          *       which blocked on ZOMB is woken up.
1138                          */
1139                         PHOLD(p);
1140                         PRELEZOMB(p);
1141                         kfree(p->p_uidpcpu, M_SUBPROC);
1142                         kfree(p, M_PROC);
1143                         atomic_add_int(&nprocs, -1);
1144                         error = 0;
1145                         goto done;
1146                 }
1147                 if ((p->p_stat == SSTOP || p->p_stat == SCORE) &&
1148                     (p->p_flags & P_WAITED) == 0 &&
1149                     ((p->p_flags & P_TRACED) || (options & WUNTRACED))) {
1150                         PHOLD(p);
1151                         lwkt_gettoken(&p->p_token);
1152                         if (p->p_pptr != q) {
1153                                 lwkt_reltoken(&p->p_token);
1154                                 PRELE(p);
1155                                 goto loop;
1156                         }
1157                         if ((p->p_stat != SSTOP && p->p_stat != SCORE) ||
1158                             (p->p_flags & P_WAITED) != 0 ||
1159                             ((p->p_flags & P_TRACED) == 0 &&
1160                              (options & WUNTRACED) == 0)) {
1161                                 lwkt_reltoken(&p->p_token);
1162                                 PRELE(p);
1163                                 goto loop;
1164                         }
1165
1166                         p->p_flags |= P_WAITED;
1167
1168                         *res = p->p_pid;
1169                         if (status)
1170                                 *status = W_STOPCODE(p->p_xstat);
1171                         /* Zero rusage so we get something consistent. */
1172                         if (rusage)
1173                                 bzero(rusage, sizeof(*rusage));
1174                         error = 0;
1175                         lwkt_reltoken(&p->p_token);
1176                         PRELE(p);
1177                         goto done;
1178                 }
1179                 if ((options & WCONTINUED) && (p->p_flags & P_CONTINUED)) {
1180                         PHOLD(p);
1181                         lwkt_gettoken(&p->p_token);
1182                         if (p->p_pptr != q) {
1183                                 lwkt_reltoken(&p->p_token);
1184                                 PRELE(p);
1185                                 goto loop;
1186                         }
1187                         if ((p->p_flags & P_CONTINUED) == 0) {
1188                                 lwkt_reltoken(&p->p_token);
1189                                 PRELE(p);
1190                                 goto loop;
1191                         }
1192
1193                         *res = p->p_pid;
1194                         p->p_flags &= ~P_CONTINUED;
1195
1196                         if (status)
1197                                 *status = SIGCONT;
1198                         error = 0;
1199                         lwkt_reltoken(&p->p_token);
1200                         PRELE(p);
1201                         goto done;
1202                 }
1203         }
1204         if (nfound == 0) {
1205                 error = ECHILD;
1206                 goto done;
1207         }
1208         if (options & WNOHANG) {
1209                 *res = 0;
1210                 error = 0;
1211                 goto done;
1212         }
1213
1214         /*
1215          * Wait for signal - interlocked using q->p_waitgen.
1216          */
1217         error = 0;
1218         while ((waitgen & 0x7FFFFFFF) == (q->p_waitgen & 0x7FFFFFFF)) {
1219                 tsleep_interlock(q, PCATCH);
1220                 waitgen = atomic_fetchadd_long(&q->p_waitgen, 0x80000000);
1221                 if ((waitgen & 0x7FFFFFFF) == (q->p_waitgen & 0x7FFFFFFF)) {
1222                         error = tsleep(q, PCATCH | PINTERLOCKED, "wait", 0);
1223                         break;
1224                 }
1225         }
1226         if (error) {
1227 done:
1228                 lwkt_reltoken(&q->p_token);
1229                 return (error);
1230         }
1231         goto loop;
1232 }
1233
1234 /*
1235  * Change child's parent process to parent.
1236  *
1237  * p_children/p_sibling requires the parent's token, and
1238  * changing pptr requires the child's token, so we have to
1239  * get three tokens to do this operation.  We also need to
1240  * hold pointers that might get ripped out from under us to
1241  * preserve structural integrity.
1242  *
1243  * It is possible to race another reparent or disconnect or other
1244  * similar operation.  We must retry when this situation occurs.
1245  * Once we successfully reparent the process we no longer care
1246  * about any races.
1247  */
1248 void
1249 proc_reparent(struct proc *child, struct proc *parent)
1250 {
1251         struct proc *opp;
1252
1253         PHOLD(parent);
1254         while ((opp = child->p_pptr) != parent) {
1255                 PHOLD(opp);
1256                 lwkt_gettoken(&opp->p_token);
1257                 lwkt_gettoken(&child->p_token);
1258                 lwkt_gettoken(&parent->p_token);
1259                 if (child->p_pptr != opp) {
1260                         lwkt_reltoken(&parent->p_token);
1261                         lwkt_reltoken(&child->p_token);
1262                         lwkt_reltoken(&opp->p_token);
1263                         PRELE(opp);
1264                         continue;
1265                 }
1266                 LIST_REMOVE(child, p_sibling);
1267                 LIST_INSERT_HEAD(&parent->p_children, child, p_sibling);
1268                 child->p_pptr = parent;
1269                 child->p_ppid = parent->p_pid;
1270                 lwkt_reltoken(&parent->p_token);
1271                 lwkt_reltoken(&child->p_token);
1272                 lwkt_reltoken(&opp->p_token);
1273                 if (LIST_EMPTY(&opp->p_children))
1274                         wakeup(opp);
1275                 PRELE(opp);
1276                 break;
1277         }
1278         PRELE(parent);
1279 }
1280
1281 /*
1282  * The next two functions are to handle adding/deleting items on the
1283  * exit callout list
1284  * 
1285  * at_exit():
1286  * Take the arguments given and put them onto the exit callout list,
1287  * However first make sure that it's not already there.
1288  * returns 0 on success.
1289  */
1290
1291 int
1292 at_exit(exitlist_fn function)
1293 {
1294         struct exitlist *ep;
1295
1296 #ifdef INVARIANTS
1297         /* Be noisy if the programmer has lost track of things */
1298         if (rm_at_exit(function)) 
1299                 kprintf("WARNING: exit callout entry (%p) already present\n",
1300                     function);
1301 #endif
1302         ep = kmalloc(sizeof(*ep), M_ATEXIT, M_NOWAIT);
1303         if (ep == NULL)
1304                 return (ENOMEM);
1305         ep->function = function;
1306         TAILQ_INSERT_TAIL(&exit_list, ep, next);
1307         return (0);
1308 }
1309
1310 /*
1311  * Scan the exit callout list for the given item and remove it.
1312  * Returns the number of items removed (0 or 1)
1313  */
1314 int
1315 rm_at_exit(exitlist_fn function)
1316 {
1317         struct exitlist *ep;
1318
1319         TAILQ_FOREACH(ep, &exit_list, next) {
1320                 if (ep->function == function) {
1321                         TAILQ_REMOVE(&exit_list, ep, next);
1322                         kfree(ep, M_ATEXIT);
1323                         return(1);
1324                 }
1325         }       
1326         return (0);
1327 }
1328
1329 /*
1330  * LWP reaper related code.
1331  */
1332 static void
1333 reaplwps(void *context, int dummy)
1334 {
1335         struct lwplist *lwplist = context;
1336         struct lwp *lp;
1337         int cpu = mycpuid;
1338
1339         lwkt_gettoken(&deadlwp_token[cpu]);
1340         while ((lp = LIST_FIRST(lwplist))) {
1341                 LIST_REMOVE(lp, u.lwp_reap_entry);
1342                 reaplwp(lp);
1343         }
1344         lwkt_reltoken(&deadlwp_token[cpu]);
1345 }
1346
1347 static void
1348 reaplwp(struct lwp *lp)
1349 {
1350         while (lwp_wait(lp) == 0)
1351                 ;
1352         lwp_dispose(lp);
1353 }
1354
1355 static void
1356 deadlwp_init(void)
1357 {
1358         int cpu;
1359
1360         for (cpu = 0; cpu < ncpus; cpu++) {
1361                 lwkt_token_init(&deadlwp_token[cpu], "deadlwpl");
1362                 LIST_INIT(&deadlwp_list[cpu]);
1363                 deadlwp_task[cpu] = kmalloc(sizeof(*deadlwp_task[cpu]),
1364                                             M_DEVBUF, M_WAITOK);
1365                 TASK_INIT(deadlwp_task[cpu], 0, reaplwps, &deadlwp_list[cpu]);
1366         }
1367 }
1368
1369 SYSINIT(deadlwpinit, SI_SUB_CONFIGURE, SI_ORDER_ANY, deadlwp_init, NULL);