Linux：进程等待wait函数&阻塞&coredump_linux wait

进程只要是收到什么信号，则表明这个进程是异常退出的

简述

进程等待的作用：

• 父进程在它的执行代码中调用进程等待的方法，等待子进程退出，防止子进程变成僵尸进程
• 实质：
  子进程保存了自己的进程退出码给父进程，父进程获取了退出码后才能释放子进程资源

wait函数（是一个阻塞接口）

pid_t wait (int* status)

• 作用：等待当前调用者的任意一个子进程退出，获取返回值释放资源
  多个子进程退出只能处理一个
• 函数参数是输出型参数，通过形参修改实参
  将wait函数内部计算的某个结果通过status变量返回给调用者
• 返回值
  成功：返回处理的退出的子进程的pid
  失败：返回-1
• 阻塞：为了完成一个功能发起了一个调用，但是这个调用完成条件不具备，则接口一直等待不返回
• 非阻塞接口：为了完成一个功能发起了一个调用，但是这个调用完成条件不具备，则立即报错返回

参数status

status是一个指针类型占四个字节，但是实际中只使用到后16位

• 退出码 + coredump标志位 + 退出信号
• 高8位表示退出码；
• 1位的coredump标志位
  翻译过来是核心转储，程序异常退出，保存程序运行程序，一般是关闭的
• 低7位的退出信号
  

退出码：程序正常退出时用到

• main函数的return返回时，return后的数字就是退出码
• exit和_exit中的参数就是退出码

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coredump标志位，退出信号是程序异常退出时用到:

• 为0表示该进程在退出时没有内存镜像文件的产生（也就是说没有coredump产生）
• 为1则有镜像文件产生，当前程序退出异常

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退出信号：进程异常退出时收到的几号信号

coredump（先学信号再学这个）

产生coredump文件不能判断进程是否正常退出的原因：

• 程序在运行时崩溃（例如解引用空指针），该进程会收到崩溃信号；
• 该信号可能会让进程产生一个coredump文件，这个文件并不是收到崩溃信号就一定会产生。
• 是否产生coredump文件取决于：
  磁盘硬限制，空间大小不足；
  系统的软限制，进程可以产生coredump文件但是系统不让其产生

• 一个进程在异常退出时，如果收到了某些信号，系统为了方便用户调试在进程退出时触发coredump机制
  这个机制叫核心转储
• 外部问题和代码没关系，而3468 11信号是程序内部的问题导致进程出现终止
• 对应的标志位会被置1，并且会在当前路径下生成一个core.xxxx文件（xxxx是对应的进程号）
• 核心转储的本质coredump会把进程在运行中各种数据和代码信息转储到磁盘上方便调试
  直接gdb后打印 core-file core.xxx就定位到错误发生的行数了

异常退出是因为收到了特定的信号，通过status右移7位得到
发信号的过程在信号部分讲解

wait阻止子进程变成僵尸进程

• 父进程一旦调用wait函数后，当子进程没有退出前，wait函数是不会返回；
• 父进程调用wait函数，wait函数就压到父进程的栈帧上，子进程没有退出，父进程栈帧是不会销毁的，也就是说wait函数不会出栈返回

退出码&退出信号的获取与优先级

• 程序正常退出的时候，也就是经过return或者exit退出，都是设置了退出码
• 但是如果程序是运行途中，异常崩溃的，则保存的退出码根本就没有意义，因为根本就没有进行设置
• 异常信号值，作用就是保存异常退出的原因，为0表示程序正常退出，！0则表示异常退出
• 所以先取信号低七位值是否是0，是0表示正常退出，再取高八位的退出码

1.判断是否有退出信号

• 正常退出时，退出信号7位全=0；异常退出，退出信号>0；
• 所以
  int _status=wait(&status);
status & 0xfff ffff;，等于0正常退出，>0异常退出

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2.判断coredump标志位

• (ststus >> 7) & 0x1;

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3.判断退出码

• (ststus >> 8) & 0xff;也就是按位与上八个一
• 或者两个宏

4.退出信号

• ststus & 0x7f

阻塞：

把进程从运行队列中拿出来放到等待队列中，在等待一个条件
这是在等待软件

阻塞概念：当调用结果返回之前，当前的执行流会被挂起，并在得到结果之后返回

• 或者说：调用结果返回前，当前线程会被挂起，并在得到结果之后返回
• 例如：父进程被wait函数阻塞，父进程就会被挂起，必须等到子进程结束后才能返回

• 使用上述代码，只需给父进程处加一个死循环即可；
• 运行后通过pstack+父进程进程号查看父进程栈帧；

父进程一直在wait，并没有返回；

对阻塞和非阻塞理解：
1.子进程一种在运行；

• 阻塞：父进程等待子进程运行完后退出；这就是阻塞
• 非阻塞：父进程不等子进程运行是否运行完毕就退出，这样可能会导致孤儿进程；这就是非阻塞

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2.子进程已退出

• 阻塞：父进程正常退出
• 非阻塞：父进程正常退出

对于两种非阻塞的情况，父进程都是直接退出，但是两种情况父进程退出后，一种正常一种不正常

waitpid函数

返回值：
等待成功，返回子进程退出码
非阻塞等待，没有等到子进程则返回0，等待失败-1，成功返回子进程退出码

wait函数的实现是调用waitpid函数实现

• 非阻塞模式下waitpid函数返回是没有等待子进程的；
• waitpid函数在非阻塞模式下只调用一次并且也没等待到子进程退出，再不去调用该函数；
• 等到子进程退出后子进程就会变成僵尸进程；
• 所以在非阻塞模式下需要搭配循环；

使用非阻塞，父进程可以在等待的同时做别的事情