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1.LockSupport的park等待的底层实现
2.wait函数和waitpid的等待等待使用和总结
3.入门篇：进程等待函数wait详解
4.怎样在Python中查询相关函数的源代码

LockSupport的park等待的底层实现

       ä»Žä¸Šä¸€ç¯‡æ–‡ç« ä¸­çš„JDK的延迟队列中,最终是通过LockSupport.park实现线程的等待，那么底层是如何实现等待和超时等待的？本文我们来探讨一下。

LockSupport的park和unpark的方法publicstaticvoidpark(){ UNSAFE.park(false,0L);}publicstaticvoidparkNanos(longnanos){ if(nanos>0)UNSAFE.park(false,nanos);}publicstaticvoidunpark(Threadthread){ if(thread!=null)UNSAFE.unpark(thread);}

       ä»Žä¸Šé¢å¯ä»¥çœ‹åˆ°å®žé™…LockSupport.park是通过Unsafe的的park方法实现，从下面的方法可以看出这个是一个native方法.

/***Blockscurrentthread,returningwhenabalancing*{ @codeunpark}occurs,orabalancing{ @codeunpark}has*alreadyoccurred,orthethreadisinterrupted,or,ifnot*absoluteandtimeisnotzero,thegiventimenanosecondshave*elapsed,orifabsolute,thegivendeadlineinmilliseconds*sinceEpochhaspassed,orspuriously(i.e.,returningforno*"reason").Note:ThisoperationisintheUnsafeclassonly*because{ @codeunpark}is,soitwouldbestrangetoplaceit*elsewhere.*/publicnativevoidpark(booleanisAbsolute,longtime);JVM的Unsafe的park方法

       ä»Žä¸‹é¢JDK中代码中可以thread的Parker的对象的park方法进行一段时间的等待。

UNSAFE_ENTRY(void,Unsafe_Park(JNIEnv*env,jobjectunsafe,jbooleanisAbsolute,jlongtime)){ HOTSPOT_THREAD_PARK_BEGIN((uintptr_t)thread->parker(),(int)isAbsolute,time);EventThreadParkevent;JavaThreadParkedStatejtps(thread,time!=0);thread->parker()->park(isAbsolute!=0,time);if(event.should_commit()){ constoopobj=thread->current_park_blocker();if(time==0){ post_thread_park_event(&event,obj,min_jlong,min_jlong);}else{ if(isAbsolute!=0){ post_thread_park_event(&event,obj,min_jlong,time);}else{ post_thread_park_event(&event,obj,time,min_jlong);}}}HOTSPOT_THREAD_PARK_END((uintptr_t)thread->parker());}UNSAFE_END

       Thread.hpp的文件中内部定义的Park对象

private:Parker_parker;public:Parker*parker(){ return&_parker;}

       ä¸‹é¢æ˜¯Os_posix.cpp中是Linux中实现的Park的park的实现方式

       é¦–先将_counter的变量通过CAS设置为0，返回就旧的值，如果之前是大于0，则说明是允许访问，不用阻塞，直接返回。

       èŽ·å–当前线程。

       åˆ¤æ–­çº¿ç¨‹æ˜¯å¦æ˜¯ä¸­æ–­ä¸­ï¼Œå¦‚果是，则直接返回，(也就是说线程处于中断状态下会忽略park，不会阻塞等待)

       åˆ¤æ–­å¦‚果传入的time参数小于0 或者 是绝对时间并且time是0,则直接返回,(上面的Unsafe调用park传入的参数是 false、0，所以不满足这种情况)

       å¦‚æžœtime大于0，则转换成绝对时间。

       åˆ›å»ºThreadBlockInVM对象，并且调用pthread_mutex_trylock获取线程互斥锁，如果没有获取到锁，则直接返回，

       åˆ¤æ–­_counter变量是否大于0，如果是，则重置_counter为0，释放线程锁，直接返回。

       è°ƒç”¨ OrderAccess::fence(); 加入内存屏障，禁止指令重排序，确保加锁和释放锁的指令的顺序。

       åˆ›å»ºOSThreadWaitState对象，

       åˆ¤æ–­time是否大于0，如果是0，则调用pthread_cond_wait进行等待，如果不是0，然后调用pthread_cond_timedwait进行时间参数为absTime的等待，

       è°ƒç”¨pthread_mutex_unlock进行释放_mutex锁，

       å†æ¬¡è°ƒç”¨OrderAccess::fence()禁止指令重排序。

//Parker::parkdecrementscountif>0,elsedoesacondvarwait.Unpark//setscountto1andsignalscondvar.Onlyonethreadeverwaits//onthecondvar.Contentionseenwhentryingtoparkimpliesthatsomeone//isunparkingyou,sodon'twait.Andspuriousreturnsarefine,sothere//isnoneedtotracknotifications.voidParker::park(boolisAbsolute,jlongtime){ //Optionalfast-pathcheck://Returnimmediatelyifapermitisavailable.//WedependonAtomic::xchg()havingfullbarriersemantics//sincewearedoingalock-freeupdateto_counter.if(Atomic::xchg(&_counter,0)>0)return;JavaThread*jt=JavaThread::current();//Optionaloptimization--avoidstatetransitionsifthere's//aninterruptpending.if(jt->is_interrupted(false)){ return;}//Next,demultiplex/decodetimeargumentsstructtimespecabsTime;if(time<0||(isAbsolute&&time==0)){ //don'twaitatallreturn;}if(time>0){ to_abstime(&absTime,time,isAbsolute,false);}//Entersafepointregion//Bewareofdeadlockssuchas.//Theper-threadParker::mutexisaclassicleaf-lock.//InparticularathreadmustneverblockontheThreads_lockwhile//holdingtheParker::mutex.Ifsafepointsarependingboththe//theThreadBlockInVM()CTORandDTORmaygrabThreads_lock.ThreadBlockInVMtbivm(jt);//Can'taccessinterruptstatenowthatweare_thread_blocked.Ifwe've//beeninterruptedsincewecheckedabovethen_counterwillbe>0.//Don'twaitifcannotgetlocksinceinterferencearisesfrom//unparking.if(pthread_mutex_trylock(_mutex)!=0){ return;}intstatus;if(_counter>0){ //nowaitneeded_counter=0;status=pthread_mutex_unlock(_mutex);assert_status(status==0,status,"invariant");//Paranoiatoensureourlockedandlock-freepathsinteract//correctlywitheachotherandJava-levelaccesses.OrderAccess::fence();return;}OSThreadWaitStateosts(jt->osthread(),false/*notObject.wait()*/);assert(_cur_index==-1,"invariant");if(time==0){ _cur_index=REL_INDEX;//arbitrarychoicewhennottimedstatus=pthread_cond_wait(&_cond[_cur_index],_mutex);assert_status(status==0MACOS_ONLY(||status==ETIMEDOUT),status,"cond_wait");}else{ _cur_index=isAbsolute?ABS_INDEX:REL_INDEX;status=pthread_cond_timedwait(&_cond[_cur_index],_mutex,&absTime);assert_status(status==0||status==ETIMEDOUT,status,"cond_timedwait");}_cur_index=-1;_counter=0;status=pthread_mutex_unlock(_mutex);assert_status(status==0,status,"invariant");//Paranoiatoensureourlockedandlock-freepathsinteract//correctlywitheachotherandJava-levelaccesses.OrderAccess::fence();Linux操作系统是如何实现pthread_cond_timedwait进行时间等待的

       pthread_cond_timedwait函数位于glibc中pthread_cond_wait.c, 可以看到是调用__pthread_cond_wait_common实现

/*See__pthread_cond_wait_common.*/int___pthread_cond_timedwait(pthread_cond_t*cond,pthread_mutex_t*mutex,conststruct__timespec*abstime){ /*Checkparametervalidity.ThisshouldalsotellthecompilerthatitcanassumethatabstimeisnotNULL.*/if(!valid_nanoseconds(abstime->tv_nsec))returnEINVAL;/*RelaxedMOissufficebecauseclockIDbitisonlymodifiedinconditioncreation.*/unsignedintflags=atomic_load_relaxed(&cond->__data.__wrefs);clockid_tclockid=(flags&__PTHREAD_COND_CLOCK_MONOTONIC_MASK)?CLOCK_MONOTONIC:CLOCK_REALTIME;return__pthread_cond_wait_common(cond,mutex,clockid,abstime);}

       ä¸‹é¢__pthread_cond_wait_common是实现通过__futex_abstimed_wait_cancelable实现时间等待

static__always_inlineint__pthread_cond_wait_common(pthread_cond_t*cond,pthread_mutex_t*mutex,clockid_tclockid,conststruct__timespec*abstime){ ''省略''`err=__futex_abstimed_wait_cancelable(cond->__data.__g_signals+g,0,clockid,abstime,private);''省略''`}

       __futex_abstimed_wait_cancelable是调用__futex_abstimed_wait_common

int__futex_abstimed_wait_cancelable(unsignedint*futex_word,unsignedintexpected,clockid_tclockid,conststruct__timespec*abstime,intprivate){ return__futex_abstimed_wait_common(futex_word,expected,clockid,abstime,private,true);}

       __futex_abstimed_wait_common下面则是通过判断平台是位或者位,调用__futex_abstimed_wait_common或者__futex_abstimed_wait_common

staticint__futex_abstimed_wait_common(unsignedint*futex_word,unsignedintexpected,clockid_tclockid,conststruct__timespec*abstime,intprivate,boolcancel){ interr;unsignedintclockbit;/*Workaroundthefactthatthekernelrejectsnegativetimeoutvaluesdespitethembeingvalid.*/if(__glibc_unlikely((abstime!=NULL)&&(abstime->tv_sec<0)))returnETIMEDOUT;if(!lll_futex_supported_clockid(clockid))returnEINVAL;clockbit=(clockid==CLOCK_REALTIME)?FUTEX_CLOCK_REALTIME:0;intop=__lll_private_flag(FUTEX_WAIT_BITSET|clockbit,private);#ifdef__ASSUME_TIME_SYSCALLSerr=__futex_abstimed_wait_common(futex_word,expected,op,abstime,private,cancel);#elseboolneed_time=abstime!=NULL&&!in_time_t_range(abstime->tv_sec);if(need_time){ err=__futex_abstimed_wait_common(futex_word,expected,op,abstime,private,cancel);if(err==-ENOSYS)err=-EOVERFLOW;}elseerr=__futex_abstimed_wait_common(futex_word,expected,op,abstime,private,cancel);#endifswitch(err){ case0:case-EAGAIN:case-EINTR:case-ETIMEDOUT:case-EINVAL:case-EOVERFLOW:/*Passedabsolutetimeoutusesbittime_ttype,butunderlyingkerneldoesnotsupportbittime_tfutexsyscalls.*/return-err;case-EFAULT:/*Musthavebeencausedbyaglibcorapplicationbug.*/case-ENOSYS:/*Musthavebeencausedbyaglibcbug.*//*Noothererrorsaredocumentedatthistime.*/default:futex_fatal_error();}}

       __futex_abstimed_wait_common是调用INTERNAL_SYSCALL_CANCEL宏定义实现

staticint__futex_abstimed_wait_common(unsignedint*futex_word,unsignedintexpected,intop,conststruct__timespec*abstime,intprivate,boolcancel){ if(cancel)returnINTERNAL_SYSCALL_CANCEL(futex_time,futex_word,op,expected,abstime,NULL/*Unused.*/,FUTEX_BITSET_MATCH_ANY);elsereturnINTERNAL_SYSCALL_CALL(futex_time,futex_word,op,expected,abstime,NULL/*Ununsed.*/,FUTEX_BITSET_MATCH_ANY);}

       ç³»ç»Ÿè°ƒç”¨çš„的宏定义

/***Blockscurrentthread,returningwhenabalancing*{ @codeunpark}occurs,orabalancing{ @codeunpark}has*alreadyoccurred,orthethreadisinterrupted,or,ifnot*absoluteandtimeisnotzero,thegiventimenanosecondshave*elapsed,orifabsolute,thegivendeadlineinmilliseconds*sinceEpochhaspassed,orspuriously(i.e.,returningforno*"reason").Note:ThisoperationisintheUnsafeclassonly*because{ @codeunpark}is,soitwouldbestrangetoplaceit*elsewhere.*/publicnativevoidpark(booleanisAbsolute,longtime);0总结

       ä¸»è¦å¯¹LockSupport的park等待实现的底层实现的浅析，针对于Linux的系统调用还没有找到源码，后续会继续跟踪，希望有读者知道的满帆可以告知下，谢谢。

链接：/post/

wait函数和waitpid的使用和总结

       当子进程退出时，Linux内核会通过SIGCHLD信号通知父进程。函数函数这种情况下，源码源码子进程转变为僵尸状态，等待等待仅保留基本数据结构以供父进程查询其退出详情。函数函数wait和waitpid函数分别用于处理这种情况。源码源码天龙八部单机辅助源码

       wait函数的等待等待原型是：当调用后，进程会阻塞直到子进程退出，函数函数此时会收集子进程信息并销毁，源码源码然后返回。等待等待status参数可用来存储退出状态，函数函数若对详情不感兴趣，源码源码可设置为NULL。等待等待

       waitpid函数则更具体，函数函数用于等待指定的源码源码进程结束。它支持参数status来获取子进程状态，java重写源码方法以及选项如WNOHANG防止阻塞。Linux中可用的选项包括WNOHANG和WUNTRACED，它们可以组合使用。函数成功返回子进程pid，失败则返回-1。

       了解这些函数的使用对于监控和管理进程至关重要。如果你对如何更深入地掌握，可以关注博主cs_wu在博客园上的文章，或者尝试c++项目实战课程，包括基础架构、SPDK、内核等技术，以提升专业技能。

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入门篇：进程等待函数wait详解

       前言：

       编程过程中，有时需要让一个进程等待另一个进程，最常见的是父进程等待自己的子进程，或者父进程回收自己的子进程资源包括僵尸进程。这里简单介绍一下系统调用函数：wait()。

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       进程等待的作用：

       进程等待的方法（如何让父进程进行进程等待）：wait函数和waitpid函数

       函数原型：

       作用：进程一旦调用了wait，就会立刻阻塞自己，由wait分析当前进程中的某个子进程是否已经退出了，如果让它找到这样一个已经变成僵尸进程的子进程，wait会收集这个子进程的信息，并将它彻底销毁后返回；如果没有找到这样一个子进程，wait会一直阻塞直到有一个出现。参数statloc用来保存被收集进程退出时的一些状态，它是一个指向int型的指针。但如果对这个子进程是如何死掉的不在乎，咱们可以将它设置为NULL：pid = wait(NULL);如果成功，wait会返回被收集的子进程的进程ID，如果调用进程没有子进程，调用会失败，东北离深圳源码wait返回-1，同时errno会被设置为ECHILD。

       运行后：

       在第二次打印之前有十秒钟的等待时间，这是我们设置的让子进程睡眠的时间，只有子进程睡眠后醒来，它才能正常退出，也就是能被父进程捕捉到。不管设置多长时间，父进程都会等待下去。

       注意：

       当父进程忘了用wait()函数等待已终止的子进程时,子进程就会进入一种无父进程的状态,此时子进程就是僵尸进程. wait()要与fork()配套出现,如果在使用fork()之前调用wait(),wait()的返回值则为-1,正常情况下wait()的返回值为子进程的PID. 如果先终止父进程,子进程将继续正常进行，只是它将由init进程(PID 1)继承,当子进程终止时,init进程捕获这个状态. 参数status用来保存被收集进程退出时的一些状态，它是一个指向int类型的指针。但如果我们对这个子进程是如何死掉毫不在意，只想把这个僵尸进程消灭掉，（事实上绝大多数情况下，我们都会这样想），我们就可以设定这个参数为NULL，就像下面这样： pid = wait(NULL); 如果成功，wait会返回被收集的子进程的进程ID，如果调用进程没有子进程，调用就会失败，此时wait返回-1，同时errno被置为ECHILD。 如果参数status的值不是NULL，wait就会把子进程退出时的状态取出并存入其中， 这是一个整数值（int），指出了子进程是正常退出还是被非正常结束的，以及正常结束时的返回值，或被哪一个信号结束的等信息。由于这些信息 被存放在一个整数的不同二进制位中，所以用常规的方法读取会非常麻烦，人们就设计了一套专门的宏（macro）来完成这项工作，下面我们来学习一下其中最常用的两个： 1，WIFEXITED(status) 这个宏用来指出子进程是否为正常退出的，如果是，它会返回一个非零值。 （请注意，虽然名字一样，这里的参数status并不同于wait唯一的参数–指向整数的指针status，而是那个指针所指向的整数，切记不要搞混了。） 2， WEXITSTATUS(status) 当WIFEXITED返回非零值时，我们可以用这个宏来提取子进程的返回值，如果子进程调用exit(5)退出，WEXITSTATUS(status) 就会返回5；如果子进程调用exit(7)，WEXITSTATUS(status)就会返回7。请注意，如果进程不是正常退出的，也就是说， WIFEXITED返回0，这个值就毫无意义。

       代码示例：wait.c

       运行结果：

       wait函数：pid_t wait (int* status)

       在编码时有一个代码规范：

       如果是输入型，参数定义成引用；

       如果是输出或者输入输出参数，参数定义成指针；

       wait函数的四个特性：

       1.输出型参数，与其对应的有：

       2.int* status是一个指针类型占四个字节，但是实际中只使用到后两个字节，将这两个字节分为三部分：

       退出码：程序正常退出时用到

       coredump标志位，退出信号是程序异常退出时用到:

       用退出信号判断进程是否正常退出：

       产生coredump文件不能判断进程是否正常退出的原因：

       1.判断是否有退出信号

       2.判断coredump标志位

       3.判断退出码

       使用wait函数阻止子进程变成僵尸进程

       运行情况：

       阻塞：

       阻塞概念：当调用结果返回之前，当前的执行流会被挂起，并在得到结果之后返回

       父进程一直在wait，并没有返回；

       对阻塞和非阻塞理解：

       1.子进程一种在运行；

       2.子进程已退出

       对于两种非阻塞的情况，父进程都是直接退出，但是两种情况父进程退出后，一种正常一种不正常

       waitpid函数

       wait函数的实现是调用waitpid函数实现

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       原文地址： 进程等待函数wait详解 - 进程管理 - 我爱内核网（侵删）

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怎样在Python中查询相关函数的源代码

       1. 在Python中，要查询某个函数的源代码，首先需要确定该函数所属的模块。

       2. 例如，想要查看`os`模块中的`stat`函数的源代码，可以通过`help`函数来查看`os`模块的文档。

       3. 运行`help(os)`将显示模块的文档页面，其中包括了函数的引用和一些详细信息。

       4. 尽管可以查看到函数的引用，但通常不会直接显示出源代码。

       5. 如果函数是纯Python编写的，你可以在模块的文档页面中找到指向源文件的链接。

       6. 然而，如果函数是C语言编写的扩展，那么你将无法直接查看其源代码。

       7. 你提到`os`模块中没有`stat`函数，那是因为`stat`函数实际上是在`posix`或`nt`模块中实现的。

       8. `os`模块会根据你的操作系统自动导入相应的模块来提供功能。