目录

引言

进程等待的必要性

见见猪跑：是什么

怎么办

多个子进程时

阻塞等待

非阻塞轮询

参数一：

参数二

进程等待的原理

进程退出相关的宏

第三个参数option（设置等待的方式）

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引言

在Linux操作系统中，进程控制是核心功能之一。进程的创建、执行、终止以及资源管理都是操作系统管理任务的重要组成部分。特别是在多进程编程中，进程间的同步和资源回收显得尤为重要。本文将重点介绍Linux系统中进程等待的机制，特别是wait和waitpid这两个系统调用。

进程等待的必要性

见见猪跑：是什么

先建立一个多进程的程序，观察现象。

perror：将错误码转化成错误码描述

如果打开文件错误，perror（"file:"),那么打印结果是file: No such file or directory 

现象

子进程跑完循环之后退出，父进程一直执行。

发现子进程变成了僵尸，状态是Z，后面还跟着defunct备注。

怎么办

处理：wait等待子进程使之从z变成x

头文件在sys/types.h和sys/wait.h

等待成功之后返回pid，等待失败返回-1。子进程未结束返回0（wait默认情况下是阻塞等待）。

wait需要传入一个指针参数（后续讲解）

现象：

子进程由S----Z----正确退出释放。

多个子进程时

创建时，子进程执行结束接着退出，所以父进程执行继续循环，会创建多个子进程。

fork success是父进程的输出，可以看到，父子进程并不是有严格的执行规律

后去全部可以等待成功。

wait等待是一种泛型等待，只要你是父进程的子进程，那么wait就可以去等待。

阻塞等待

如果wait等待的子进程都不结束，那么父进程会一直停留在wait处等待子进程。

因此进程阻塞不只是进程在等待硬件资源的响应，在等待软件资源的响应时，也会造成阻塞！

非阻塞轮询

为了让父进程“有活干”，就不能让父进程一直阻塞在wait处。waitpid（）接口可以实现非阻塞轮询。

参数一：

当进程异常终止时（没执行完毕 ）0-7bit为代表终止信号（signal信号）

信号最大为62，2^6所以用7个bite位表示（低七位）

第八位：这是一个core dump标志，暂时不关心

次低八位：表示退出状态（退出码）

获得信息

exit signal（退出信号）：status & 0x7F    （7F是0111 1111，按位与可得到低七位信息）

exit code（退出码） ： (status >> 8 )& 0xFF         (FF是1111 1111 ，按位与 可得到次低八位信息）

不可以建立一个全局变量去获得相关的信息（写时拷贝、进程的独立性）

进程等待的原理

父进程获取子进程的内核pcb，并且将z状态改为x状态（在x状态下进行资源的释放）

为什么不直接去内核数据结构访问呢？父进程必须通过接口去访问子进程的pcb信息，OS不相信任何人

什么时候进程等待失败（不返回pid，返回-1）？只需要让第一个参数pid 随意 加减一个数字，让父子进程不匹配即可。（父进程只能回收自己的子进程）

进程退出相关的宏

WIFEXITED：检测子进程正常退出，返回非零值，否则返回0（wait if exited） 

WEXITSTATUS ：正常退出时，获取退出码（wait exit status）

注意：前两个宏都得是退出的前两种状况：进程正常退出，而不是被信号所杀。

第三个参数option（设置等待的方式）

这就是我们所提及的非阻塞轮询。

如果第三个参数是0，那么仍然是阻塞轮询。

0：阻塞等待方式

用0的方式本身就会让父进程去等待子进程，让自己进入阻塞状态。

如果第三个参数设置为WNOHANG（wait no hang禁止等待），那么将不会停留在waitpid处。

非阻塞轮询由：非阻塞  +  循环构成

非阻塞ret有三种返回方式（都是立即返回，不会阻塞）： 1.pid等待成功返回pid（跳出循环） 2.等待失败返回 -1 （跳出循环） 3.子进程还在运行返回0

阻塞等待

阻塞等待是指父进程在调用wait()或waitpid()函数时，如果没有子进程退出，父进程会暂停执行，直到有子进程退出。这是最常见的等待方式，适用于大多数IO类函数。在阻塞等待期间，父进程处于等待状态，无法执行其他任务。

非阻塞轮询

非阻塞等待是指父进程在调用waitpid()函数时，通过设置WNOHANG选项，即使子进程没有退出，父进程也不会暂停执行，而是立即返回继续执行其他任务。这种方式允许父进程在等待子进程的同时，执行其他操作，从而提高了程序的效率。

无论是阻塞等待还是非阻塞等待，父进程都是最后结束，因为父进程需要等待回收子进程（否则变成孤儿进程）。