睿豐德科技 專注RFID識別技術和條碼識別技術與管理軟件的集成項目。質量追溯系統、MES系統、金蝶與條碼系統對接、用友與條碼系統對接

之前在學習wait和waitpid函數的時候，就對使用宏WIFEXITED來檢查獲取的進程終止狀態產生過疑惑：一般我們在程序中是調用的exit或者_exit函數來退出的，那么wait和waitpid函數獲取的終止狀態直接就是我們傳遞給exit的參數不就OK了嗎？

    后來了解到是我考慮簡單了，因為程序退出不僅僅只有我們顯示地調用exit這么簡單，還會有異常退出等情況，本文就對wait函數獲取的狀態做個總結!

    先來對wait status做個整體總結，一般我們通過wait status可以判定子進程發生了以下事件：

   （1）子進程通過傳遞一個整形參數給exit（或者_exit）而正常退出

   （2）子進程被一個信號終止

   （3）子進程被一個信號暫停（調用waitpid時指定WUNTRACED標志）

   （4）暫停的子進程被信號SIGCONT恢復（調用waitpid時指定WCONTINUED標志）

    平時我們說的進程termination status指的只是前兩個wait status（可以通過$?來查看進程的termination status）。

    那么wait status是如何表示這些事件的呢？ —— 具體如何表示的，不同的平臺有不同的定義，因為POSIX并沒有對實現做出詳細的定義，這也是為什么推薦使用宏來檢查wait status了，主要是考慮到程序可移植問題。本文針對x86平臺32位。

    通過上圖可以發現，雖然wait status是int型的，但實際上只使用了它的低2個字節。

    高8位用來記錄正常退出狀態，這也正解釋了為什么程序退出狀態的范圍總是0~255。

    低8位用來記錄信號。

 

    好了，現在來看看這些宏具體是如何實現的吧！

    在/usr/include/i386-linux-gnu/sys/wait.h中

在/usr/include/i386-linux-gnu/bits/waitstatus.h中

 

接下來我們簡單分析下這幾個宏:

WIFEXITED/WEXITSTATUS：當程序是正常退出時則WIFEXITED(status)為真，這種情況下WEXITSTATUS(status)返回子進程的退出狀態。

WIFEXITED最后可以簡寫為：

[html] view plain copy    print?

1. #define WIFEXITED(status) (((status) & 0x7f) == 0)  

當WIFEXITED(status)為真則表示((status) & 0x7f)為0，意思是：程序退出不是信號導致的退出，那么就是正常退出了。

WEXITSTATUS(status)可以簡寫為:

[html] view plain copy    print?

1. #define WEXITSTATUS(status) (((status) & 0xff00) >> 8)  

先將低8位清零，然后右移8位，則取得高8位數值，即程序正常退出狀態。

 

WIFSTOPPED/WSTOPSIG：當子進程是因為被一個信號暫停而返回時則WIFSTOPPED(status)為真，在這種情況下WSTOPSIG(status)返回這個暫停子進程信號的編號。

WIFSTOPPED(status)可以簡寫為：

[html] view plain copy    print?

1. #define WIFSTOPPED(status) (((status) & 0xff) == 0x7f)  

當wait status低八位數值是0x7f時，則表明子進程是被信號暫停而返回的。

WSTOPSIG(status)可以簡寫為：

[html] view plain copy    print?

1. #define WSTOPSIG(status) (((status) & 0xff00) >> 8)  

可以發現，在這種情況下，WSTOPSIG(status)與WEXITSTATUS(status)取值方式是一樣的。

 

WIFCONTINUED：當一個暫停的子進程被信號SIGCONT喚醒而返回狀態，則WIFCONTINUED(status)為真，否則為假。

WIFCONTINUED(status)可以簡寫為：

[html] view plain copy    print?

1. #define WIFCONTINUED(status) ((status) == 0xffff)  

當wait status低兩個字節數值為0xfff時，表明一個暫停的子進程被SIGCONT信號喚醒。

 

WIFSIGNALED/WTERMSIG/WCOREDUMP：當程序異常終止時WIFSIGNALED(staus)為真，這種情況下WTERMSIG(status)返回終止進程的信號編號。并且程序異常終止時產生了core文件的話，則WCOREDUMP(status)為真，否者為假。

WIFSIGNALED(status)可以簡寫為:

[html] view plain copy    print?

1. #define WIFSIGNALED(status) (((signed char)((status) & 0x7f + 1) >> 1) > 0)  

這個宏的寫法是這些宏當中最難理解的一個，以下是我的簡單分析過程，對錯還請批評指正！

(status) & 0x7f 的范圍是0 ~ 127

(status) & 0x7f + 1 的范圍是0 ~ 128

那么(signed char)((status) & 0x7f + 1) 的范圍是1 ~ 127 和一個-128

由此推出：(signed char)((status) & 0x7f + 1) >> 1的范圍是0 ~ 63 和一個-64 

由此得出當wait status的低7位數值是0x7f時是不符合要求的，即宏WIFSIGNALED(status)的這種寫法其實是排除了wait status的低7位數值是0x7f的。因為當低7位是0x7f（第8位為0）時表示的是子進程被信號暫停。其實現有的平臺的信號編號也沒有達到127的。

我們知道信號編號是從1開始的（kill函數對信號編號0有特殊的處理）。右移一位相當于除以2的操作，1除以2在程序中是等于0的，所有其中的加1操作其實很有技巧性，既利用了信號編號從1開始這個特性，又排除了127這個數值。

這個宏還可以如下實現：

[html] view plain copy    print?

1. #define WIFSIGNALED(status) (!WIFSTOPPED(status) && !WIFEXITED(status))   

這樣就好理解了，既不是信號暫停，又不是正常退出，那么肯定也不是被信號SIGCONT喚醒，那就肯定是被信號終止的情況了，哈哈。

WTERMSIG(status)可以簡寫為：

[html] view plain copy    print?

1. #define WTERMSIG(status) ((status) & 0x7f)  

這個就不用解釋了吧

 

WCOREDUMP(status)可以簡寫為：

[html] view plain copy    print?

1. #define WCOREDUMP(status) ((status) & 0x80)  

這個也很好理解，就是檢測第8位是否為1，是1,則生成core文件，否則不生成。

 

綜上，可以發現APUE的pr_exit函數實現的不夠全，下面給個全面的如下:

[cpp] view plain copy    print?

1. #include <stdio.h>  
2. #include <stdlib.h>  
3. #include <string.h>  
4. #include <sys/wait.h>  
5.   
6. void pr_exit(const char *msg, int status)  
7. {  
8.     if (msg)  
9.         printf("%s ", msg);  
10.   
11.     if (WIFEXITED(status)) {  
12.         printf("normal termination, exit status = %d\n", WEXITSTATUS(status));  
13.     } else if (WIFSIGNALED(status)) {  
14.         printf("abnormal termination, signal number = %d(%s)%s\n",  
15.                 WTERMSIG(status), strsignal(WTERMSIG(status)),  
16. #ifdef  WCOREDUMP  
17.                 WCOREDUMP(status) ? " (core file generated)" : "");  
18. #else  
19.                 "");  
20. #endif  
21.     } else if (WIFSTOPPED(status)) {  
22.         printf("child stopped, signal number = %d(%s)\n",  
23.                 WSTOPSIG(status), strsignal(WSTOPSIG(status)));  
24.     }  
25. #ifdef WIFCONTINUED  
26.     else if (WIFCONTINUED(status)) {  
27.         printf("child continued by SIGCONT signal\n");  
28.     }  
29. #endif  
30.     else {             /* Should never happen */  
31.         printf("what happened to this child? (status=%x)\n",  
32.                                     (unsigned int) status);  
33.     }  
34. }  

 

PS：C標準對一個有符號數值并且是負數時的右移操作的說明是未實現的，我試了gcc，結果還是負數，對這塊了解的不是很多，還請諒解。

參考鏈接：

http://tsecer.blog.163.com/blog/static/15018172012323975152/

http://www.cs.virginia.edu/pipermail/splint-discuss/2008-March/001136.html

參考書籍：

《The Linux Programming Interface》

RFID管理系統集成商 RFID中間件 條碼系統中間層 物聯網軟件集成