系统调用exit和wait

在Unix OS中，通过执行系统调用exit来终止一个进程。进程可以显示的调用exit系统调用来终止一个进程，也可以通过在程序结束时的return来实现（startup routine调用exit当一个C程序从main函数返回时）。

调用exit方式如下：

        exit(status);

status是返回给父进程的终止code。当一个进程exit后，这个进程处于zombie state。

exit系统调用的执行发生以下事件：

1，清除当前进程的所有信号处理函数。

2，如果当前进程是和终端关联的“进程组组长”，则会向每个组内进程发送hang-up signal，并且把这些成员的进程组设置为0。

3，通过内核内部算法关闭当前进程所有打开的文件描述符，并且释放当前目录所关联的inode；如果存在current (charged)root，也将其释放通过算法iput。

4，为进程释放所有的region以及关联的memory。

5，计算进程机器子进程执行的时间（user mode 和kernel mode），并把记录写到一个全局的accounting file。

6，将进程的状态改变为zombie，并将自己的所有的子进程的父进程ID设置为1（init）；如果有孩子的状态是zombie，向init进程发SIGCHLD信号，以清除子进程的process table slot。

7，exiting进程向自己的父进程发送SIGCHLD信号。

8，进行context switch，调度其他非zombie进程（本进程已经是zombie）。

 

当一个进程的子进程exit后，自己可以通过wait系统调用获取子进程的exit status。

          pid = wait(stat_addr);

pid是exit子进程的进程ID，stat_addr是本进程用户空间的一个变量，用于存放exit子进程的exit status。

     当wait执行时，内核搜寻本进程的zombie子进程，如果本进程没有子进程，则返回error。否则，提取子进程的进程进程ID和exit status。同时，内核将计算子进程的执行时间（user mode 和 kernel mode），记录到本进程u area的相应field中，然后释放子进程占有的process table slot。

      当调用wait时，如果没有子进程处于zombie state，则父进程睡眠在一个可以被中断的状态，直到有信号的到来。其他信号处理方式如前所述（signal篇），但对SIGCHLD信号有特殊的处理：

1，默认的情况下，父进程从sleep中醒来，出发issig算法检查信号类型。如果issig得知是SIGCHLD，则issig返回false，相应内核将不会执行longjmp但是返回到wait。此时，内核将循环检查是否有子进程处在zombie状态，如果至少有一个子进程处于zombie状态，则释放此子进程的process table slot，并从wait返回。

2，如果父进程设置了SIGCHLD处理函数，内核将调用此处理函数。

3，如果父进程显式设置了“忽略”SIGCHLD信号，wait将循环检查所有的（区别于1）子进程是否有子进程处于zombie状态，并释放所有它们的process table slot。直到发现没有子进程存在，wait将会返回-1。

 

注：在UNIX旧的版本中，当exiting子进程退出时，不是向父进程发送信号，而是将父进程唤醒。此时，如果父进程执行了wait系统调用，将会检查处于zombie状态的子进程，并将释放它们的process table slot。否则就好像什么没发生。所以，这种实现方式的不足是，如果父进程没有执行wait系统调用，并且有很多子进程处于zombie状态，那么就不能回收它们，知它们将process table slot填满。

现在的实现是通过显式的设置SIGCHLD信号处理方式为“忽略”，当不调用wait时，自动清除zombie子进程的资源。