Linux进程的退出
linux下进程退出的方式
正常退出
- 从main函数返回return
- 调用exit
- 调用_exit
异常退出
- 调用abort
- 由信号终止
_exit, exit和_Exit的区别和联系
_exit是linux系统调用,关闭所有文件描述符,然后退出进程。
exit是c语言的库函数,他最终调用_exit。在此之前,先清洗标准输出的缓存,调用用atexit注册的函数等, 在c语言的main函数中调用return就等价于调用exit。
_Exit是c语言的库函数,自c99后加入,等价于_exit,即可以认为它直接调用_Exit。
基本来说,_Exit(或 _exit,建议使用大写版本)是为 fork 之后的子进程准备的特殊 API。功能见 POSIX 标准:_Exit,讨论见
c - how to exit a child process
由fork()函数创建的子进程分支里,正常情况下使用函数exit()是不正确的,这是因为使用它会导致标准输入输出的缓冲区被清空两次,而且临时文件可能被意外删除。”
因为在 fork 之后,exec 之前,很多资源还是共享的(如某些文件描述符),如果使用 exit 会关闭这些资源,导致某些非预期的副作用(如删除临时文件等)。
「刷新」是对应 flush,意思是把内容从内存缓存写出到文件里,而不仅仅是清空(所以常见的对 stdin 调用 flush 的方法是耍流氓而已)。如果在 fork 的时候父进程内存有缓冲内容,则这个缓冲会带到子进程,并且两个进程会分别 fflush (写出)一次,造成数据重复。参见c - How does fork() work with buffered streams like stdout?
进程退出的系统调用
_exit和exit_group系统调用
_exit系统调用
进程退出由exit系统调用来完成, 这使得内核有机会将该进程所使用的资源释放回系统中
进程终止时,一般是调用exit库函数(无论是程序员显式调用还是编译器自动地把exit库函数插入到main函数的最后一条语句之后)来释放进程所拥有的资源。
exit系统调用的入口点是sys_exit()函数, 需要一个错误码作为参数, 以便退出进程。
其定义是体系结构无关的, 见kernel/exit.c
而我们用户空间的多线程应用程序, 对应内核中就有多个进程, 这些进程共享虚拟地址空间和资源, 他们有各自的进程id(pid), 但是他们的组进程id(tpid)是相同的, 都等于组长(领头进程)的pid
在linux内核中对线程并没有做特殊的处理,还是由task_struct来管理。所以从内核的角度看, 用户态的线程本质上还是一个进程。对于同一个进程(用户态角度)中不同的线程其tgid是相同的,但是pid各不相同。 主线程即group_leader(主线程会创建其他所有的子线程)。如果是单线程进程(用户态角度),它的pid等于tgid。
这个信息我们已经讨论过很多次了
参见
Linux进程ID号–Linux进程的管理与调度(三)
Linux进程描述符task_struct结构体详解–Linux进程的管理与调度(一)
为什么还需要exit_group
我们如果了解linux的线程实现机制的话, 会知道所有的线程是属于一个线程组的, 同时即使不是线程, linux也允许多个进程组成进程组, 多个进程组组成一个会话, 因此我们本质上了解到不管是多线程, 还是进程组起本质都是多个进程组成的一个集合, 那么我们的应用程序在退出的时候, 自然希望一次性的退出组内所有的进程。
因此exit_group就诞生了
group_exit函数会杀死属于当前进程所在线程组的所有进程。它接受进程终止代号作为参数,进程终止代号可能是系统调用exit_group(正常结束)指定的一个值,也可能是内核提供的一个错误码(异常结束)。
因此C语言的库函数exit使用系统调用exit_group来终止整个线程组,库函数pthread_exit使用系统调用_exit来终止某一个线程
_exit和exit_group这两个系统调用在Linux内核中的入口点函数分别为sys_exit和sys_exit_group。
因此exit_group就诞生了
group_exit函数会杀死属于当前进程所在线程组的所有进程。它接受进程终止代号作为参数,进程终止代号可能是系统调用exit_group(正常结束)指定的一个值,也可能是内核提供的一个错误码(异常结束)。
因此C语言的库函数exit使用系统调用exit_group来终止整个线程组,库函数pthread_exit使用系统调用_exit来终止某一个线程
_exit和exit_group这两个系统调用在Linux内核中的入口点函数分别为sys_exit和sys_exit_group。
系统调用声明
声明见include/linux/syscalls.h, line 535
asmlinkage long sys_exit(int error_code);
asmlinkage long sys_exit_group(int error_code);
asmlinkage long sys_wait4(pid_t pid, int __user *stat_addr,
int options, struct rusage __user *ru);
asmlinkage long sys_waitid(int which, pid_t pid,
struct siginfo __user *infop,
int options, struct rusage __user *ru);
asmlinkage long sys_waitpid(pid_t pid, int __user *stat_addr, int options);
系统调用号
然后系统调用的实现在kernel/exit.c 中
SYSCALL_DEFINE1(exit, int, error_code)
{
do_exit((error_code&0xff)<<8);
}
/*
* this kills every thread in the thread group. Note that any externally
* wait4()-ing process will get the correct exit code - even if this
* thread is not the thread group leader.
*/
SYSCALL_DEFINE1(exit_group, int, error_code)
{
do_group_exit((error_code & 0xff) << 8);
/* NOTREACHED */
return 0;
}
do_exit_group流程
do_group_exit()函数杀死属于current线程组的所有进程。它接受进程终止代码作为参数,进程终止代号可能是系统调用exit_group()指定的一个值,也可能是内核提供的一个错误代号。
该函数执行下述操作
- 检查退出进程的SIGNAL_GROUP_EXIT标志是否不为0,如果不为0,说明内核已经开始为线性组执行退出的过程。在这种情况下,就把存放在current->signal->group_exit_c