理解进程控制的原理对于理解和修改fio project非常的重要。"fio is an I/O tool meant to be used both for benchmark and stress/hardware verification."

进程
unix提供了大量的从c程序中操作系统的系统调用(别的语言应该也是有的吧)。

创建进程
每一个进程都有一个正数的id，叫做pid。getpid函数返回调用进程的pid，getppid函数返回它的父进程的pid。

fork

exit

父进程和子进程是并发运行的独立进程。内核能够以任意方式交替执行他们的逻辑控制流中的指令。

如果能够在fork函数在父进程和子进程中返回后立即暂停这两个进程，我们会看到每个进程的地址空间都是相同的。(每个进程有相同的用户栈，相同的本地变量值，相同的堆，相同的全局变量值以及相同的代码。然而他们都有自己独立的地址空间)

关于这个，fio这个程序利用到它的地方就是

while (todo) {

struct thread_data *map[REAL_MAX_JOBS];

struct timeva l this_start;

int this_jobs = 0, left;

for_each_td(td, i) {

if (td->runstate != TD_NOT_CREATED)

continue;

?

?

if (td->o.start_delay) {

spent = utime_since_genesis();

?

if (td->o.start_delay > spent)

continue;

}

?

if (td->o.stonewall && (nr_started || nr_running)) {

dprint(FD_PROCESS, "%s: stonewall wait\n",

td->o.name);

break;

}

?

init_disk_util(td);

?

td->rusage_sem = fio_mutex_init(FIO_MUTEX_LOCKED);

td->update_rusage = 0;

?

/*

?* Set state to created. Thread will transition

?* to TD_INITIALIZED when it's done setting up.

?*/

td_set_runstate(td, TD_CREATED);

map[this_jobs++] = td;

nr_started++;

? ? ? ? ? ? ...

if (td->o.use_thread) {

int ret;

?

dprint(FD_PROCESS, "will pthread_create\n");

ret = pthread_create(&td->thread, NULL,

thread_main, td);

if (ret) {

log_err("pthread_create: %s\n",

strerror(ret));

nr_started--;

break;

}

ret = pthread_detach(td->thread);

if (ret)

log_err("pthread_detach: %s",

strerror(ret));

} else {

pid_t pid;

dprint(FD_PROCESS, "will fork\n");

pid = fork();

if (!pid) {

int ret = fork_main(shm_id, i);

?

_exit(ret);

} else if (i == fio_debug_jobno)

*fio_debug_jobp = pid;

}
?
?
?

这就相当于这么编程：

#include

int main()

{

? ? int i=1;

? ? int pid;

? ? while((i--)>=0){

? ? ? ? pid=fork();

? ? ? ? if(pid==0){

? ? ? ? ? ? ? ? i--;

? ? ? ? ? ? ? ? printf("in the child process.\n");

? ? ? ? }

? ? ? ? else

? ? ? ? ? ? ? ? printf("in the parent process.\n");

? ? }

}
?

?

编译并执行上面那段程序的结果：

root@localhost ~]# ./a.out

in the parent process.

in the child process.

in the parent process.

in the child process.
?

一共创建了两个进程，只不过在Fio中的子进程的执行是由另外一个函数fork_main和thread_main来决定的。

note:thread main这个函数做了许多事情，会再分析。

回收子进程
当一个进程由于某种原因终止时，内核并不是立即把它从系统中清除。相反，进程被保持在一种已终止的状态中，直到被它的父进程reap。当父进程回收已经终止的子进程时，内核将子进程的退出状态(这是什么样的退出状态呢，留个心)传递给父进程，然后抛弃已终止的进程，从此时开始，该进程就不存在了。

一个终止了但未被回收的进程称为僵尸zombie。

如果父进程没有回收他的zombie就终止了，那么内核就会安排init进程来回收他们。长时间运行的程序，比如shell或者服务器，总是应该回收他们的zombie(总是在消耗系统的存储器资源)。

一个进程可以通过调用waitpid函数来等待它的子进程终止或者停止。

函数原型：

　#include
　　#include
　　定义函数 pid_t waitpid(pid_t pid,int * status,int options);

waitpid - 函数说明

　　waitpid()会暂时停止目前进程的执行,直到有信号来到或子进程

　　结束。如果在调用 waitpid()时子进程已经结束,则 waitpid()会立即

　　返回子进程结束状态值。 子进程的结束状态值会由参数 status 返回,

　　而子进程的进程识别码也会一起返回。如果不在意结束状态值,则

　　参数 status 可以设成 NULL。参数 pid 为欲等待的子进程识别码,

　　其他数值意义如下:

　　pid<-1 等待进程组识别码为 pid 绝对值的任何子进程。

　　pid=-1 等待任何子进程,相当于 wait()。

　　pid=0 等待进程组识别码与目前进程相同的任何子进程。

　　pid>0 等待任何子进程识别码为 pid 的子进程。

　　参数options提供了一些额外的选项来控制waitpid，参数 option 可以为 0 或可以用"|"运算符把它们连接起来使用，比如：

　　ret=waitpid(-1,NULL,WNOHANG | WUNTRACED);

　　如果我们不想使用它们，也可以把options设为0，如：

　　ret=waitpid(-1,NULL,0);

　　WNOHANG 若pid指定的子进程没有结束，则waitpid()函数返回0，不予以等待。若结束，则返回该子进程的ID。

　　WUNTRACED 若子进程进入暂停状态，则马上返回，但子进程的结束状态不予以理会。WIFSTOPPED(status)宏确定返回值是否对应与一个暂停子进程。

　　子进程的结束状态返回后存于 status,底下有几个宏可判别结束情况:

　　WIFEXITED(status)如果若为正常结束子进程返回的状态，则为真；对于这种情况可执行WEXITSTATUS(status)，取子进程传给exit或_eixt的低8位。

　　WEXITSTATUS(status)取得子进程 exit()返回的结束代码,一般会先用 WIFEXITED 来判断是否正常结束才能使用此宏。