Linux: 關於 SIGCHLD 的更多細節

時間 2019-11-09

標籤 linux 關於 sigchld 更多細節欄目 Linux 简体版

原文原文鏈接

殭屍進程

何爲殭屍進程？

一個進程使用fork建立子進程，若是子進程退出，而父進程並無調用 wait 或 waitpid
獲取子進程的狀態信息，那麼子進程的進程描述符仍然保存在系統中。這種進程稱之爲殭屍進程

成爲殭屍進程的因素

子進程先於父進程退出；
子進程的狀態信息，沒有被父進程回收；

那麼問題來了，子進程退出了，父進程怎麼知道呢？segmentfault

對該機制有稍微瞭解的話，不可貴知一個關鍵因素：SIGCHLD。正是這個SIGCHLD起到了通知的做用，因此後面的處理也是基於它而實現。spa

殭屍進程處理方案

父進程捕獲 SIGCHLD 信號，則顯示調用 wait 或 waitpid；

父進程直接忽略該信號。signal(SIGCHLD, SIG_IGN)，這樣子進程直接會退出。操作系統

須要注意的是，雖然進程對於 `SIGCHLD`的默認動做是忽略，可是仍是顯示寫出來，纔能有效；

把父進程殺了，子進程直接過繼給 init，由 init伺候着。
不用擔憂 init會掛着一堆殭屍， init自己的設計就有專門回收的處理，因此有多少回收多少；

SIGCHLD 還能幹嗎

剛纔咱們在處理到父子進程相關的問題時，多多少少接觸到SIGCHLD, 那麼，只有在回收子進程的時候才須要用到麼？感受好浪費不是麼？設計

別擔憂 ~ 這個做用確定是不止這樣的！code

其實對於SIGCHLD，咱們通常的理解是，子進程退出發送的信號，但其實不是的，這個信號表明的含義是：blog

子進程狀態變動了，例如中止、繼續、退出等，都會發送這個信號通知父進程。而父進程就能經過 wait/waitpid 來獲悉這些狀態了。

看起來有點意思，咱們彷彿能借此作些有趣的事情了。進程

wait / waitpid 相關知識

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

wait相對來講會經常使用點，由於不須要指定 pid，而waitpid就在一些須要指定特定pid時纔會比較常見，那麼它們之間的關係就真的是隻是這樣麼？ip

其實wait是對waitpid的封裝，專門用來回收子進程退出的信息，一樣的，它簡單粗暴的設置成了堵塞方式，若是沒有任何子進程退出，那麼就堵塞住。get

而waitpid功能很是強大，pid和options都提供了很是靈活的用法：string

pid:
         < -1: 取該 pid 的絕對值，若是任何子進程的進程組ID等於該值，則該進程組的任一子進程中的進程狀態發生變化，都會觸發`waitpid`的回調;
        == -1: 監聽範圍擴大到任意子進程，也就是 wait(status)；
        ==  0: 監聽進程組ID和父進程同樣的子進程；
         >  0: 監聽該pid的子進程；

    options:
        WNOHANG： 調用時，指定的 pid 仍未結束運行，則 wait 當即返回 0；
        WUNTRACED： 當子進程被暫停時，則當即返回子進程的 pid;
        WCONTINUED: 當被暫停的子進程，又被信號恢復時，則當即返回子進程的pid；

而下面這些宏，將搭配status一塊兒使用：

WIFEXITED(status): 當子進程調用 exit、_exit或者正常從 main 返回等正常結束時，返回 true 
    --> WEXITSTATUS(status)： 獲取上面的 exit_code
        
WIFSIGNALED(status): 當子進程被信號殺死時，返回 true；
    --> WTERMSIG(status): 獲取信號的值（int）

WIFSTOPPED(status)： 當本身弄成被信號暫停執行時，返回 true；
    --> WSTOPSIG(status): 獲取該信號的值

WIFCONTINUED(status): 子進程接收到SIGCONT信號繼續執行時，返回 true

最小實踐

咱們來個最小的 demo 來講明上面的怎麼用：

#include<stdio.h>
#include<string.h>
#include<signal.h>
#include<stdlib.h>
#include<sys/wait.h>
#include<unistd.h>
int main(){
    int pid;
    if((pid = fork()) == 0){
        while(1){
            printf("Child: %d\n", getpid());
            sleep(1);
        }
    }
    else{
        int status;
        pid_t w;
        while(1){
            // 但願堵塞，因此沒用 WNOHANG
            w = waitpid(pid, &status,WCONTINUED | WUNTRACED);
            if(WIFEXITED(status)){
                printf("子進程正常退出，狀態碼: %d\n", WEXITSTATUS(status));
                exit(0);
            } else if(WIFSIGNALED(status)){
                printf("子進程被信號殺死了! 信號值: %d\n", WTERMSIG(status));
                exit(0);
            } else if(WIFSTOPPED(status)){
                printf("子進程被信號暫停了! 信號值: %d\n", WSTOPSIG(status));
            } else if(WIFCONTINUED(status)){
                printf("子進程又恢復繼續運行了\n");
            }
        }
    }
}

終端輸出：

Child: 10848
Child: 10848                    # 子進程的 pid

子進程被信號暫停了！信號值:21       # kill -SIGTTIN 10848
子進程又恢復繼續運行了                # kill -SIGTTIN 10848
...
子進程被信號暫停了! 信號值: 19      # kill -SIGSTOP 10848
子進程又恢復繼續運行了                # kill -SIGTTIN 10848   
...
子進程被信號殺死了! 信號值: 15      # kill -SIGTERM 10848    

若是本身在子進程上面加個退出，就會打印：正常退出了