【Linux】volatile | SIGCHLD | 多线程概念

linux 运维服务器 2023-08-30 21:08:28 552人浏览独家记忆

摘要

文章目录 1. volatile编译器优化 2.SIGCHLD信号验证SIGCHLD的存在 3. 多线程多线程概念理解概念什么是多线程调度成本低局部性原理什么叫做进程 1. volatile 在vsc

文章目录

1. volatile
- 编译器优化
2.SIGCHLD信号
- 验证SIGCHLD的存在
3. 多线程

1. volatile

在vscode中，创建signal.c文件

故意在while中没有写代码块，让编译器认为在main中，quit只会被检测

运行可执行程序后，当输入 2号信号时，调用自定义方法将quit置为1，跳出while循环

编译器优化

编译器有对应的编译优化级别 -O1 -O2 -O3

在makefile中，添加-O2的优化级别

再次执行可执行程序时，输入2号信号，只调用了对应的自定义方法，说明进入main中的while循环无法停止

在这里插入图片描述

全局变量被加载到内存中
while循环判断实际上是一种计算，会在CPU去执行的
进行计算时，将内存中的数据load到CPU中的寄存器上，然后才对quit进行真假判断
内存中有当前进程的代码和数据，CPU中有对应的PC指针去指向
若while循环条件满足，pc指针继续指向while循环的代码

在这里插入图片描述

若while循环条件不满足，则pc指针会向下移动，指向下一条语句，并向后执行

正常来说，每次都要尝试数据从内存load到CPU的过程
在main函数中 quit是没有被修改的，只是被检测，编译器发现quit变量没有被修改，就不会重复把数据从内存load到CPU中
因此编译器会优化，只需第一次把数据从内存load到CPU中，后续只需要检测寄存器中的数据即可

在这里插入图片描述
所以刚开始quit为0，将0传给CPU中，后续输入2号信号后，调用自定义方法，quit变为1，
但是在CPU中依旧quit为0，修改了内存中的quit，那CPU中quit就无法影响内存的quit了
一直使用quit为0，所以while循环无法退出

所以要告诉编辑器，保证每次检测，都要从内存中进行数据读取，不要用寄存器中的数据
为了解决这个问题，使用volatile

使quit变为volatile修饰的全局变量
volatile作用：杜绝对quit变量进行寄存器级别的优化，保证内存可见性

再次运行可执行程序，输入2号信号，跳出while循环，执行main中的printf打印

2.SIGCHLD信号

子进程在运行时会退出，若父进程不关心子进程退出，子进程就会变成僵尸状态
父进程要使用 wait/waitpid去等待子进程回收僵尸，获取子进程的退出结果
即父进程进行阻塞式等待(什么都不干，就等待子进程的退出结果)
父进程主动检测--------因为子进程退出了，父进程暂时不知道

子进程要退出时，会向父进程发信号 SIGCHLD
父进程对于该信号的处理动作是SIG_DFL 什么都不做

验证SIGCHLD的存在

#include#include#include#include#includepid_t id;void handler(int signo){    sleep(5);    printf("捕捉到一个信号:%d,who:%d\n",signo,getpid());    //-1代表等待任意一个子进程    pid_t ret=waitpid(-1,NULL,0);    if(ret>0)    {        printf("wait success,ret:%d,id:%d\n",ret,id);    }}int main(){    signal(SIGCHLD,handler);//自定义捕捉   id=fork();  if(id==0)  {    //子进程    int cnt=5;    while(cnt)    {        printf("我是子进程,我的pid是:%d,ppid:%d\n",getpid(),getppid());        sleep(1);        cnt--;    }    exit(1);  }  //父进程  while(1)  {    sleep(1);  }    return 0;}

实现一个自定义方法，当子进程退出时，会向父进程发送信号SIGCHLD
调用对应的自定义方法，打印出对应的信号以及父进程的pid值

运行可执行程序后，who的pid值就是父进程的pid
17号信号就是SIGCHLD
同时通过waitpid返回的pid值与子进程的pid值相同

通过for循环创建出10个子进程，若10个子进程发送信号，处理信号需要一个一个处理，所以当发送一个信号时，可能暂时被保留下来，但是父进程只有一个比特位 pending位图保留信号，当再次保留信号时，pending位图再次被置为1
，把上次信号覆盖掉，造成信号丢失，最后处理信号时可能比发送信号的数量少

在这里插入图片描述
有多少子进程，就回收几次，若没有子进程就退出即可