操作系统waitpid函数实现过程

Waitpid 函数是用于在父进程中等待其子进程退出的函数，实现过程可以简单描述为：

1. 父进程通过调用 waitpid 函数，传入子进程的 ID 及一些控制参数，等待子进程的退出状态。

2. 内核接收到 waitpid 调用后，会查找指定 ID 的进程，如果找不到该进程，直接返回出错结果。

3. 如果找到该进程，判断该进程是否已经终止，如果已经终止，将其退出状态存储到父进程的状态信息中，返回正常结果。

4. 如果未终止，根据控制参数决定父进程的行为：如果使用了 WNOHANG 选项，则立刻返回不阻塞；如果未使用该选项，则等待进程退出，阻塞直到进程终止。

5. 如果子进程在等待期间收到信号并退出，且父进程未使用 WNOWAIT 选项，则父进程将收到 SIGCHLD 信号，处理信号时需要调用 waitpid 函数获取退出状态，否则会成为僵尸进程。

以上就是 waitpid 函数的基本实现过程，当然具体实现会有更多细节处理。

相关问题

操作系统实验shell的实现

操作系统实验中，实现shell的主要目的是让用户能够通过应用程序来指挥内核完成任务。shell是操作系统中最外层的应用程序，类似于鸡蛋的外壳。在编写一个Unix shell程序时，你可以学习如何创建子进程来执行特定的任务，并了解父进程如何管理子进程的工作。

在实现shell时，你可以按照以下步骤进行操作：

1. 解析用户提交的命令行：首先，你需要解析用户在命令行中输入的命令。这可以通过使用适当的函数或库来实现，以提取命令和参数。

2. 创建子进程：接下来，你可以使用fork()系统调用来创建一个新的子进程。子进程将用于执行用户输入的命令。

3. 执行命令：在子进程中，你需要调用execvp()函数来执行用户输入的命令。execvp()函数可以将命令作为参数，并在子进程中运行该命令。

4. 父进程管理子进程：在父进程中，你可以使用wait()或waitpid()函数来等待子进程的完成。这样可以确保父进程在子进程完成后继续执行。

5. 信号处理：在实现过程中，你还可以使用信号（signals）来通知进程事件的发生，并调用相应的信号处理函数来完成处理工作。

通过以上步骤，你可以实现一个基本的shell程序，让用户能够在操作系统中执行命令并控制系统的行为。这将帮助你更好地理解进程的概念，并学会在Unix系统下创建和管理进程。

来源: 操作系统控制整个硬件与管理系统的活动监测
来源: 学习如何编写一个Unix Shell程序
来源: 在实现过程中，首先解析用户提交的命令行，通过fork()系统调用产生一进程，调用execvp()函数来完成命令所要求的操作。使用信号（signals）来通知进程事件的发生，并调用信号处理函数来完成处理工作。

linux操作系统进程控制具体实现代码

进程控制是操作系统的核心功能之一，下简单介绍一下Linux操作系统中进控制的实现代码。

1. 进程创建

在Linux中，进程的创建是通过系统调用fork()实现，其代码如下：

c
#include <unistd.h>

_t fork(void);

该会返回两次，一次父进程中返回子进程的pid，另一次在子进程中返回0。父进程和子进程在执行fork()之后会变成不同的进程，但是它们会共享代码段、数据段和堆栈段。

2. 进程终止

进程的终有两种方式，一种是正常终止，另一种是异常终止。正常终止通过系统调用exit()实现，异常终止则是程出现了错误或者被强制终止。

#include <stdlib.h>

void exit(int status);

该函数会释放进程所占用的所有资源，并以status作为进程的返回值。在进程退出之前，还可以通过atexit()函数注册一些清理函数，这些函数会在进程终止时自动调用。

3. 进程等待

父进程可以通过wait()或waitpid()函数等待子进程的终止。wait()函数会挂起父进程，直到一个子进程终止，而waitpid()函数则允许父进程指定要等待的子进程。

#include <sys/wait.h>

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

这两个函数都会在子进程终止后返回子进程的pid，并将子进程的返回值保存在status中。waitpid()函数可以指定等待的子进程，以及一些其他的选项。

4. 进程间通信

Linux中提供了多种进程间通信的方式，包括管道、信号、共享内存、消息队列和Socket等。其中，管道和信号是比较常用的进程间通信方式。

管道可以让两个进程之间进行通信，其中一个进程将数据写入管道，另一个进程则从管道中读取数据。在Linux中，管道可以通过pipe()函数创建：

#include <unistd.h>

int pipe(int fd[2]);

该函数会创建一个管道，并返回两个文件描述符，fd[0]用于从管道中读取数据，fd[1]用于向管道中写入数据。

信号可以让一个进程向另一个进程发送一个中断信号，通知对方做出相应的处理。在Linux中，信号可以通过kill()函数发送：

#include <signal.h>

int kill(pid_t pid, int sig);

该函数会向pid指定的进程发送sig指定的信号。另外，进程也可以通过signal()函数注册信号处理函数，以处理接收到的信号。