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本章主要介绍一下ngx_process.c源文件中所涉及到的一些其他知识点：wait函数族。

1. wait()函数族

#include <sys/types.h>
#include <sys/wait.h>

pid_t wait(int *status);

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

int waitid(idtype_t idtype, id_t id, siginfo_t *infop, int options);

如上三个函数都是用于在调用进程中等待(wait)子进程的状态改变，然后获得状态改变的子进程的相关信息。子进程的状态改变一般有如下几种：

  • 子进程终止 (terminate)

  • 子进程接受到信号而暂停(stopped)

  • 子进程从暂停状态恢复运行(resume)

在一个子进程终止的情形下，调用wait允许操作系统释放该子进程所占用的资源；如果并未执行一个wait操作，则这个已经终止的子进程将会保持在zombie状态。

假若一个子进程的状态发生了改变，则如上调用会马上返回。否则，这些系统调用会一直阻塞直到一个子进程的状态发生了改变，又或者被信号中断（这里假设中断的系统调用并不会自动重启： 通过设置sigaction()的SA_RESTART标志)。在本章中，一个子进程的状态发生了改变，但是并未被如上wait函数族所wait的话，则称该子进程处于waitable状态.

1.1 wait()函数

wait()系统调用会挂起调用进程的执行，直到其子进程终止。wait(&status)调用等价于：

waitpid(-1,&status,0);

1.2 waitpid()函数

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

waitpid()系统调用会挂起调用进程的执行，直到pid参数指定的子进程状态发生改变。默认情况下，waitpid()只会等待终止的子进程，但是该行为可以通过options参数所修改。

1) 参数pid

参数pid的取值可以为：

 < -1    等待任何一个子进程，该子进程的进程组ID等于pid的绝对值

 -1      等待任何一个子进程

 0       等待任何一个子进程，该子进程的进程组ID等于调用进程的进程组ID

 > 0     等待进程ID为pid的子进程

2) 参数options

参数options可以为如下常量的按位或.

  • WNOHANG: 假若并没有子进程退出的话，则马上返回

  • WUNTRACED: 假若一个子进程已经暂停的话(此子进程不应该被ptrace()系统调用所traced)，则函数返回。如果被traced的子进车已经停止的话，则不管本选项有没有提供其都会返回相应的状态。

  • WCONTINUED: 假若一个暂停的子进程通过SIGCONT信号恢复运行的话，则函数也会返回。（此选项从Linux 2.6.10版本开始支持）

我们通过如下程序(test.c)打印一下这些常量的值：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/wait.h>


int main(int argc,char *argv[])
{
    printf("WNOHANG: %d\n",WNOHANG);
    printf("WUNTRACED: %d\n",WUNTRACED);
    printf("WCONTINUED: %d\n",WCONTINUED);

    return 0x0;
}

编译运行:

[root@localhost test-src]# gcc -o test test.c
[root@localhost test-src]# ./test 
WNOHANG: 1
WUNTRACED: 2
WCONTINUED: 8

3) 参数status

假若status参数不为NULL的话，wait()及waitpid()会将相应的状态信息存储到status所指向的空间中。这个整数值可以通过如下的一些宏来进行解释：

  • WIFEXITED(status)： 假如子进程是正常终止的话，则返回true。（正常终止是指：调用exit()、_exit()或者main()函数return返回）

  • WEXITSTATUS(status): 返回子进程的退出状态。status的低8位存储着相应的退出状态（通过exit()、_exit()、main()返回的退出状态)。 此宏定义只应在WIFEXITED(status)返回true时使用。

  • WIFSIGNALED(status): 假若该子进程是通过信号的方式终止的话，返回true

  • WTERMSIG(status): 返回导致该子进程终止的信号编码。此宏定义只应在WIFSIGNALED(status)返回为true时使用

  • WCOREDUMP(status): 假若子进程产生了一个core dump的话，返回true。此宏定义只应在WIFSIGNALED(status)返回true时使用。

注意：WCOREDUMP宏只在某些平台及版本中被定义。因此在使用时请用如下代码段包围：

#ifdef WCOREDUMP
    WCOREDUMP(status)
#endif

  • WIFSTOPPED(status): 假若此子进程是通过信号暂停的话，返回true。此种情况只可能发生在使用了WUNTRACED选项或者子进程被traced的情形下。

  • WSTOPSIG(status): 返回引起子进程暂停的信号编码。本宏定义只应在WIFSTOPPED(status)返回true时使用。

  • WIFCONTINUED(status): 假若子进程收到SIGCONT信号从暂停状态下恢复的话，则返回true。（since Linux 2.6.10)

1.3 waitid()函数

int waitid(idtype_t idtype, id_t id, siginfo_t *infop, int options);

waitid()系统调用针对子进程状态的改变提供了更为精确的控制。(since Linux 2.6.9)

###1.4 返回值

下面分别介绍每一个函数的返回值：

  • wait(): 成功则返回终止进程的进程ID；否则，返回-1

  • waitpid(): 成功则返回状态发生改变的进程ID；若指定了WNOHANG选项，并且pid所指定的一个或多个存在的话，此时如果子进程状态未发生改变，则返回0。出错的情况下返回-1.

  • waitid(): 成功的话，返回0； 如果指定了WNOHANG选项，并且id所指定的子进程状态未发生改变的话，返回0；出错的情况下返回-1。

上面这些函数在出错的情况下，都会设置errno为适当的值。



[参考]:

  1. UNIX再学习 – exit 和 wait 系列函数

  2. linux下的僵尸进程处理SIGCHLD信号