Android C++系列:Linux进程(三)

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Android C++系列:Linux进程(三)

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wait/waitpid

僵尸进程: 子进程退出,父进程没有回收子进程资源(PCB),则子进程变成僵尸进程

孤儿进程: 父进程先于子进程结束,则子进程成为孤儿进程,子进程的父进程成为1号 进程init进程,称为init进程领养孤儿进程

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

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  • < -1 回收指定进程组内的任意子进程
  • -1 回收任意子进程
  • 0 回收和当前调用waitpid一个组的所有子进程 > 0 回收指定ID的子进程

一个进程在终止时会关闭所有文件描述符,释放在用户空间分配的内存,但它的PCB还 保留着,内核在其中保存了一些信息:如果是正常终止则保存着退出状态,如果是异常终止 则保存着导致该进程终止的信号是哪个。这个进程的父进程可以调用wait或waitpid获取这 些信息,然后彻底清除掉这个进程。我们知道一个进程的退出状态可以在Shell中用特殊变 量$?查看,因为Shell是它的父进程,当它终止时Shell调用wait或waitpid得到它的退出状 态同时彻底清除掉这个进程。

如果一个进程已经终止,但是它的父进程尚未调用wait或waitpid对它进行清理,这时 的进程状态称为僵尸(Zombie)进程。任何进程在刚终止时都是僵尸进程,正常情况下,僵 尸进程都立刻被父进程清理了,为了观察到僵尸进程,我们自己写一个不正常的程序,父进 程fork出子进程,子进程终止,而父进程既不终止也不调用wait清理子进程:

#include <unistd.h> 
#include <stdlib.h>
int main(void) {
	pid_t pid=fork(); 
	if(pid<0) {
		perror("fork");
		exit(1); 
	}
	if(pid>0) { /* parent */
		while(1); 
	}
	/* child */
	return 0; 
}
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若调用成功则返回清理掉的子进程id,若调用出错则返回-1。父进程调用wait或 waitpid时可能会:

  • 阻塞(如果它的所有子进程都还在运行)。

  • 带子进程的终止信息立即返回(如果一个子进程已终止,正等待父进程读取其终止信

    息)。

  • 出错立即返回(如果它没有任何子进程)。

    这两个函数的区别是:

  • 如果父进程的所有子进程都还在运行,调用wait将使父进程阻塞,而调用waitpid时如 果在options参数中指定WNOHANG可以使父进程不阻塞而立即返回0。

  • wait等待第一个终止的子进程,而waitpid可以通过pid参数指定等待哪一个子进程。

    可见,调用wait和waitpid不仅可以获得子进程的终止信息,还可以使父进程阻塞等待子进 程终止,起到进程间同步的作用。如果参数status不是空指针,则子进程的终止信息通过 这个参数传出,如果只是为了同步而不关心子进程的终止信息,可以将status参数指定为 NULL。

    例 waitpid

#include <sys/types.h> 
#include <sys/wait.h>
#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main(void) {
	pid_t pid;
	pid = fork(); 
	if (pid < 0) {
		perror("fork failed");
		exit(1); 
	}
	if (pid == 0) { 
		int i;
		for (i = 3; i > 0; i--) { 
			printf("This is the child\n"); 
			sleep(1);
		}
		exit(3); 
	} else {
		int stat_val;
		waitpid(pid, &stat_val, 0);
		if (WIFEXITED(stat_val))
			printf("Child exited with code %d\n", WEXITSTATUS(stat_val));
		else if (WIFSIGNALED(stat_val))
			printf("Child terminated abnormally, signal %d\n", WTERMSIG(stat_val));
	}
	return 0;
}
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wait阻塞函数,阻塞等待子进程结束 waitpid 4种情况 < -1 = -1 = 0 > 0

  • 进程的退出状态
  • 非阻塞标志,WNOHANG
  • 获取进程退出状态的函数见manpages
  • 调用进程若无子进程,则wait出错返回

总结

本文介绍了僵尸进程和孤儿进程的概念解决方案。僵尸进程: 子进程退出,父进程没有回收子进程资源(PCB),则子进程变成僵尸进程;孤儿进程: 父进程先于子进程结束,则子进程成为孤儿进程,子进程的父进程成为1号 进程init进程,称为init进程领养孤儿进程。

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