《LINUX教程：進程管理之wait和waitpid》要點：
本文介紹了LINUX教程：進程管理之wait和waitpid，希望對您有用。如果有疑問，可以聯系我們。

僵尸進程

在介紹wait、waitpid和waitid函數之前,首先要介紹一下僵尸進程,因為,這三個函數的本色任務就是處理僵尸進程的問題.

進程會我們的生命體一樣,也有消亡.進程在退出時,內核會清理進程幾乎所有的資源.例如：內存資源、文件資源、信號量資源、共享內存資源或者引用數減一 又或釋放共享內存資源.但還有少量的資源沒有被內核清理,例如：進程控制塊PCB task_struct、內核棧資源.這些資源沒有被釋放,是為了保存一些進程退出是的重要信息,例如：進程消耗的系統cpu時間、用戶cpu時間；收到了多少信號等待這些信息,類似于“墓志銘”,總結了進程的一生.而wait、waitpid和waitid函數就是來釋放這些“墓志銘”信息的.之后進程就脫離了僵尸進程的狀態.

過程的僵尸過程的狀態,是一種“刀槍不入的狀態”,即使是用kill -9 也無法殺死.只能通過wait這些函數活著是通過init過程來“收尸”；

對于創立了很多的子進程的父進程,獲取子進程的退出信息是非常有意義的.

wait函數

函數聲明

include <sys/wait.h>
pid_t wait(int *status);

返回值

• 返回退出子進程的pid；
• 等待過程中,收到了信號.信號打斷了系統調用,并且注冊信號處理函數時沒有設置SA_RESTAR標識位,系統調用不會被重啟.wait函數返回-1,全局變量error=EINIR(表示函數被信號中斷)；
• 所有必要等待的子進程都已經退出,沒有要等的子進程的.wait函數返回-1,全局變量error=ECHLD(表示調用進程時發現并沒有子進程必要等待)；

由上述返回值的含義,等待所有子進程的退出時,要注意不要丟掉對信號中斷情況的考慮,代碼如下：

pit_t my_wait(int *state) { int retval; while( (retval=wait(state))!=-1 && (error==EINIR) ); return retval; }

參數闡明

wait函數的參數和waitpid函數的參數是一個意思.但waitpid函數對wait函數的局限性做了擴展,所以,在介紹waitpid時,再來講wait的參數.

wait函數的局限性

• 不克不及等待特定的子進程
• 如果子進程不存在,就會阻塞
• 只能探知子進程的死亡,卻不克不及探測子進程的暫停,也無法探知進程的蘇醒

waitpid函數

waitpid函數的聲明

#include<sys/wait.h>
pid_t waitpid(pit_t pid,int *status,int options);

返回值

返回值和wait函數一樣.

參數說明

pid參數

• pid > 0：表現等待進程ID為pid的子進程；
• pid = 0：表現等待與調用進程同一進程組的任意子進程；
• pid = -1：表現等待任意子進程；
• pid < -1：表現等待所有子進程中,進程組ID與pid絕對值相等的所有子進程；

pid參數的理解：

   首先給父進程要等待的子進程分類.子進程分為：和父進程同一進程組的子進程,和父進程不同進程組的子進程.子進程可以設置自己的進程組,所以某些子進程不一定和父進程歸屬于同一個進程組；pid>0,很自然,代表要等待的子進程pid,這叫做“精準打擊”；還有情況就是分類等待子進程.由上述分類可知,與父進程為同一進程組的子進程怎么表示,調用waitpid函數的父進程原來就知道自己的進程組pid,所以,不用設置參數pid的值,即給0就行；那與父進程不在同一進程組的子進程的話,就得設置參數pid的值了,但要和“精準打擊”的方式區別開,所以給負值,但取絕對值；當然,等待任意子進程的需求還是有的,而現在也正好只剩下一個值“-1”,剛好給它用；綜述,通過上面的分析才有了pid參數的使用方式.

內核實現簡述

內核之中,wait和waitpid函數調用的都是wait4函數.根據pid的值來給wait_ opts結構體變量wo中的wo_type復制,再以實參的形式傳參給do_wait函數,do_wait函數來決定等待什么狀態的子進程.

wait4中的部門代碼：

struct wait_opts wo;
        .
        .     //給type復制的過程
        .
wo.wo_type = type;
wo.wo_pid  = pid;
       .
       .
       .
ret = do_wait(&wo);

在do_ wait函數中,主要要完成兩個人物,第一,父進程中的每個線程都會去遍歷子進程,第二,篩選要等待的子進程；在內核中,task_struct成員中children變量是保留子進程鏈表的鏈表頭,利用list_for_each_enpty函數來遍歷.利用eligible_pid函數來篩選.

遍歷子過程代碼：

static int do_wait_thread(struct wait_opts *wo,
                               struct task_struct *tsk)
{
    struct task_struct *p;
    list_for_each_enpty(p,&tsk->children,silbling)
    {
        int ret = wait_consider_task(wo,0,p);
        if(ret)
            return ret;
    }
    return 0;
}

篩選子過程的代碼：

static int eligible_pid(struct wait_opts *wo,
                             struct task_struct *p)
{
    return wo->wo_type == PIDTYPE_MAX || 
           task_pid_type(p,wo->wo_type) == wo->wo_pid;
}

當waitpid函數參數pid的值為-1時,wo_type的值為PIDTYPE_MAX；其他三種情況由task_pid_type函數來處置.

參數options

是一個位掩碼,可以同時存在多個標記.當options的值為0時,行為和wait類似.

標記位：

• WUNTRACE：關心終止子進程和因信號中斷的子進程的信息(阻塞)；
• WCONTINUED：關系終止子進程和信號終止后由恢復執行的子進程(阻塞)；
• WNOHANG：指定的子進程沒有發生變化,waitpid立即返回,返回值為0；出錯返回時,返回值為-1,通過error=ECHILD和返回值來區分這兩種情況.注意：error的值不會為EINTR,因為信號中斷由WUTRACE來控制.

參數status

該參數存儲的信息時按位存儲的,我們沒方法解析status的值,只能通過系統提供的宏去解析.這些宏安功能分可以分為兩類：獲取子進程狀態和判斷是非由相應信號產生；

• 進程正常退出

    WIFEIXITED(status)：正常退出,返回true；
    WEXITSTATUS(status)：正常退出,獲取進程退出狀態；

• 進程收到信號退出

  WIFSIGNALED(status): 被信號殺死,返回true；
  WTREMSIG(status)：被信號殺死,返回殺死進程的pid；
  WCOREDUMOP(status)：子進程產生core dump,返回true；

• 進程收到信號停止

  WIFSTOPPED(status)：收到相關信號,暫停執行,返回true；
  WSTOPSIG(status)：如果子進程處于停止狀態,該宏返回導致子進
  程停止的信號值；

• 進程收到信號回復執行

WIFCONTINUED(status): 遞送SIGCONT信號,子進程回復執行,返回true；

沒有需要返回使子進程蘇醒的信號的值,因為只有唯一一個SIGCONT信號才能使進程又停止狀態恢復到執行狀態.

本文永遠更新鏈接地址：

更多LINUX教程，盡在維易PHP學院專欄。歡迎交流《LINUX教程：進程管理之wait和waitpid》！

轉載請注明本頁網址：
http://www.fzlkiss.com/jiaocheng/7686.html