wait4的实现

不贴实现的代码了，很长，估计大家看了也不愿意读。这里介绍下它实现的流程。

首先实现的功能是：根据给定的参数去守候子进程，收集子进程使用资源的记录信息，比回收子进程没有回收的资源，系统堆栈空间。

流程：某个进程调用了wait4函数，假设调用如：wait(要等待的子进程的pid,WUNTRACED,status,reus)。

wait第一个动作就是current->state = TASK_INTERRUPTIBLE;将当前进程的状态设置成TASK_INTERRUPTIBLE表示挂起，休眠，阻碍等等。接下来是一大堆的检查判断，判断通过的话就执行current->state = TASK_RUNNING;，将进程状态设置成可以运行，然后执行remove_wait_queue(&current->wait_chldexit,&wait);再返回，至于是什么判断这里先不管这些，最后执行schedule();意思就是进程从新调度。下面我们看看这么做的意义：

首先我们把进程状态改成了阻塞，如果判断条件没通过，意思就是说在调用schedule()后当前进程就被阻塞不会运行了。那什么时候会唤醒呢，前面我们讨论过exit函数，一个进程在exit时候就会唤醒他的父进程，这里就是他该唤醒的地方，唤醒后，父进程会循环继续回到current->state = TASK_INTERRUPTIBLE;继续运行，如此循环，那么退出循环就是以下几个条件之一被满足：

a.所等待的子进程状态变成了TASK_STOPPED或者TASK_ZOMBIE；

b.所等待的子进程存在但不是上面2种状态，而调用参数为WNOHANG，或者当前进程收到了其它的信号；

c.所等待的进程PID不存在，或者不是当前进程的子进程。

这几种条件判断正好适应以下几种情况：

1.等待子进程被跟踪，属于TASK_STOPPED,

2.等待子进程僵死，属于TASK_ZOMBIE，

3.参数为WNOHANG，正好符合我们wait4调用参数WNOHANG的意义，就是不等待子进程直接执行完毕。

4.进程收到其它信号，属于其它情况。

5.等待进程的PID不存在或者不是当前进程的子进程，代码写错了。

 

我想我们的代码wait(要等待的子进程的pid,WUNTRACED,status,reus)应该是在第2种情况，此时当子进程exit后，便会唤醒父进程然后，父进程将会回到current->state = TASK_INTERRUPTIBLE，会再次检查条件，发现第a个条件满足到达代码current->state = TASK_RUNNING;处（在到达这里之前还有其它动作，读者可以自己参看代码）。接下来就是回收资源，拷贝子进程的资源使用信息。

 

下面是个小实验，我们知道当我们新建一个进程后，如果我在父进程里面没有调用wait4是不是表示这个子进程系统堆栈空间不会被回收了呢？我们看下面的程序

[root@liumengli wait]# cat print.c
#include "stdio.h"

int main() {
        int i;
        //for (i = 0; i < 50; i++)
        while(1)
                printf("Hello, This is print!!!\n");
        exit(1);
}
[root@liumengli wait]# cat test_wait.c
#include "stdio.h"
#include <sys/types.h>
#include <sys/time.h>
#include <sys/resource.h>
#include <sys/wait.h>

int main() {
        int child;
        int * status;
        struct rusage  * rus;
        char * argu[] = {"/program/wait/print", NULL};
        if(!(child = vfork())) {
                execve("/program/wait/print", argu, NULL);
        } else {
                //wait4(child,status,WUNTRACED,rus);
                //printf("The son's pid:%d, status:%d, The memory is:%d\n", child, WIFEXITED(status),rus->ru_nswap);
                while(1)
                      printf("This is test_wait\n");
        }
        exit(0);
}
我将print.c编译完毕，名字为print, test_wait.c编译成了test_wait，我在虚拟机里面启动中断，然后执行命令./test_wait,这个大家大概都知道了，就是2个死循环在一直打印，我用SSH链接我的虚拟机，执行PS命令看下系统进程的信息，如下：

0 S     0  2901  2898  0  76   0 -  1438 wait   pts/2    00:00:00 bash
0 R     0  6241  2901  3  77   0 -   353 -      pts/2    00:00:00 test_wait
0 R     0  6242  6241  0  79   0 -   353 -      pts/2    00:00:00 print
4 R     0  6245  2854  0  76   0 -  1379 -      pts/1    00:00:00 ps
这里我们看到，明显这2个进程都在运行，接下来我执行kill 6242杀死print进程

[root@liumengli wait]# kill 6242
[root@liumengli wait]# ps -le
下面是杀死print进程后的进程信息：

0 S     0  2901  2898  0  76   0 -  1438 wait   pts/2    00:00:00 bash
0 S     0  6241  2901  5  75   0 -   353 write_ pts/2    00:00:04 test_wait
0 Z     0  6242  6241  3  75   0 -     0 exit   pts/2    00:00:03 print <defunct>
4 R     0  6257  2854  0  76   0 -  1379 -      pts/1    00:00:00 ps
这里我们看到print依然存在，而且被ps检索到，这就是僵死状态，我们没有执行wait所以到目前它的系统堆栈没有被回收，如果我们杀死test_wait呢

[root@liumengli wait]# kill 6241
0 S     0  2901  2898  0  76   0 -  1438 -      pts/2    00:00:00 bash
4 R     0  6274  2854  0  76   0 -  1379 -      pts/1    00:00:00 ps
这下我们看到2个进程都没有了，那是谁回收了print的资源。我想应该是init进程，我们在exit提过，所有无主的孤儿进程都会被送进托儿所，虽然是僵死下的print，在其死亡后尸体也是被交给init来处理的，我们查看了wait4代码就清楚了，我猜init的 wait等待进程的ID应该是小于-1，这样他就等待所有的子进程，当test_wait在exit以后，他不但会把孤儿托付给init还会向init发送信号，接受到信号的init从沉睡中醒来，完成检测所有子进程，然后回收资源的任务。我猜的，我想这些应该在读完系统初始化后可以揭晓吧。