【Linus】进程的等待

进程等待的必要性

• 如果子进程退出了，父进程没有对子进程进行回收，子进程就会进入僵尸进程，占用内存，导致内存泄漏
• 如果程序进入僵尸状态，那么kill -9 也无法强制杀死进程
• 子进程是父进程创建出来，完成父进程交代的特殊任务，需要告知父进程完成与否，完成如何
• 父进程通过进程等待回收子进程，获取子进程的退出状态

进程等待方法

1).wait

wait:

pid_t wait (int *status);

返回值：等待成功 返回被等待进程pid  ，失败返回-1

参数：   输出型参数，获取子进程退出状态，不关心设为NULL

作用 ：  等待任意子进程

验证wait

 #include
  2 #include
  3 #include
  4 #include
  5 #include
  6 int main()
  7 {
  8   pid_t id =fork();
  9   if(id==0)
 10   {
 11     int i=5;
 12     while(i--)
 13     {
 14       printf("I am child ,pid=%d,i=%d\n",getpid(),i);
 15       sleep(1);
 16     }
 17     exit(0);
 18   }
 19   else
 20   {
 21     sleep(10);
 22     pid_t ret_id =wait(NULL);
 23     printf("father wait success ,wait id =%d\n",ret_id);
 24     sleep(5);
 25     printf("father exit!\n");
 26   }
 27   return 0;
 28 }
 29                                                                                                                  
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在进程中，创建一个子进程

运行逻辑如下：

子进程运行五秒 随后五秒内进入僵尸进程，僵尸进程被回收，父进程等待结束，输出等待结果，再过五秒，父进程退出。

通过终端对进程监视：

结论：父进程通过等待 回收僵尸进程

2).waitpid

waitpid

pid_ t waitpid(pid_t pid, int *status, int options);

返回值：

>0 表示成功

==0  设置WNOHUNG并且无已退出的子进程收集会返回0

-1   调用错误

pid

-1  等待任一个进程

>0 等待进程pid与pid相同的进程 

  

重点介绍：status

输出型参数，类似一个返回值，获取子进程的退出信号和退出码。

从操作系统中取出特定的数据：

这一过程描述为：

子进程退出时，将自己的退出信息写入自己的pcb task_stuck  释放代码数据，更改状态为Z，进入僵尸状态。父进程调用wait 或者waitpid 等待 如果进程是僵尸状态，则父进程立马进行回收，（否则父进程进入阻塞状态）回收子进程pcb里的退出码拿到 ，放在status中

获取子进程status

status 不是简单的整形 应当做位图来看待（只研究低16位）

在进程正常终止时 高8位表示退出状态 ，即退出码，低7位是0 ，表示成功结束

当信号被kill时 它的退出码是没有意义的，我们不关心，关心它终止信号

因此得到退出码和终止信号的方式就是位运算

exitCode=(status>>8)&0xff;
exitSignal=status&0x7f;

因此，系统提供俩个宏来获取退出码和终止信号

exitNormsl=WIFEXITED(status) //检查是否正常退出

exitCode=WEXISTATUS(status)  //查看进程的退出码

简单示例

该进程正常结束

结果：

正常结束的退出码就算子进程返回时带的，退出信号为0

在子进程运行时，利用kill -9杀死子进程 

被异常杀死的进程退出码无意义，退出信号是killl 信号

问：status为什么不能是全局变量，非得是宏？

如果是全局变量，那么在物理地址会发生写时拷贝，产生俩份数据，父进程无法得到子进程的数据，宏调用为操作系统提供。

阻塞等待

waitpid的最后一个参数options,其为0时，就是阻塞等待；WNOHANG时，为非阻塞等待

• 如果子进程不退出，父进程就一直等待
• 如果调用函数未结束（软硬条件不具备），进程就进入阻塞状态，一直等待

当某个进程在系统层面等待某件事情发生时，当前进程的代码和数据无法运行，进程需要等待，经常pcb就由R状态修改为S状态，从运行队列链接到等待队列中。当经常等待信号被接收到，进程就有S->R,由等待队列链接到运行队列

非阻塞等待

非阻塞轮询：

为了防止子进程一直不退出，父进程一直在等待，非阻塞轮询，使父进程在没有等到子进程的退出信号时，也可以去做别的事

在大多情况下，是使用阻塞等待，非阻塞轮询只作为了解。