关于应用程序的重启

在我们平时用电脑的过程中，最不想遇到的事情就是机器重启了，它造成的除了等待之外还有惊悚，毕竟我们谁也不想让磁盘在自检过程中失败。但是应用程序重新启动也不是什么好事，本文就简单谈谈应用程序的重新启动

     电脑重启有两种方式，一种是冷重启，另一种是热重启，这两种有何区别，其实冷重启是硬件的复位，而热重启硬件没有复位而只是指令的复位，实际上，在热重启 过程中，硬件并没有任何感知，只是作为软件的cpu 指令跳转到最最开始的位置，比如在x86 平台就是0x 7c 00 的位置，并且回归到实模式，仅此而已，硬 件电路该通则通，没有任何异常。但是冷重启就不一样了，冷重启是硬件的复位，举个例子就是当你按下重启键时，物理线路被切断，相关引脚的电平拉低，然后引 起一系列反应引起整个机器的复位，从而造成重启，可以看出这种重启是物理原因造成的，物理连线引起的，软件指令是被动执行重启行为的，不同于热重启，在热 重启中，软件指令是主动执行重启行为的。
      实际上，任何可以顺序执行的物件都可以重新启动，这里的意义很简单，所谓重启必然有一个启动，只有启动的东西才可以重新启动，而启动意味着开始，大家都知 道冯氏的指令都是顺序执行的，所以不光是机器，所有冯氏机器里面的执行绪都可以被重启，当然也都有冷重启和热重启两种方式。本质上讲，整台冯氏机器就是一 个执行绪，可以叫做机器进程（参见《操作系统》一书，老外写的），这个意义上机器进程和我们的应用程序进程没有区别，只不过应用程序进程的层次比机器进程 的层次更高。
      我们看一下应用程序怎么重启，不知道大家有没有用过迅雷和eclipse ，当遇到一些问题的时候，会弹出一个对话框说程序要重启，然后我们点确定，原来的 进程退出，新的进程起来了，这一切看似简单，仔细考虑一下就会发现并不容易实现，因为在旧进程退出和新进程启动的时间间隔里，这个进程实际上没有任何信息 在系统里面，除非有一个第三方进程一直在监视这个进程，当检测到该进程退出并且要求重启时，立马再重新启动一个相同的进程，如果没有这个第三方管理进程， 重启看来是很难实现的。可是真的就是很难实现吗？
     我们回想一下冯氏机器的特点就会知道，只要让执行指令回到原点就可以了，这种重新启动就是热重启，那么怎么实现指令的回归呢？在linux 中，我们可以用 exec 来实现，exec 谁呢？当然是exec 自己了，比如当前在执行“test” ，那么就在test 内部的异常处理中要重启当前进程的地方调用 execX("test",...) 就可以了，这就是热重启，也就是软件指令主动的重启，一切大环境，大容器都没有变，只不过容器里面的东西变了而已，在 linux 中可以看出，在执行完exec 重启该进程后，进程的pid 并没有变化，包括信号的阻塞掩码也没有变化，你要想让之变化，那么你就必须手工设置， 在windows 中，好像没有什么办法可以实现上述的热重启操作，重启操作过后，一切都变了，不光人非，物也非了（linux 中可以做到物是人非）。
     如果想实现冷重启，很简单，就是被动的执行就可以了，这就需要一个管理进程来操作重启行为了，比如该管理进程先杀死原始进程，等待一切干净以后，马上再启 动一个就是了，这里的管理进程相当于机器重启过程中的硬件的作用，是一个主动发号指令的实体。必须要明白的是，重启的种类有两种，如果容器不变只是内容变 化了，那么就是热重启，如果连容器都变了，那么就是冷重启，抛开冷热不谈，重启的本质是指令的重新执行，是一种指令的回归。理论扯完了，那么就看一下代码 吧，我这里有一个进程重启的代码，我们知道在linux 中进程指的不仅仅是可执行映像的动态行为，还可以是fork 后的执行绪，我这里给出的代码就是重新 启动fork 后的子进程的代码：

#include <signal.h>  

#include <unistd.h>  

void restart(int sig)  

{  

    waitpid(-1, NULL, 0);  

    if( 符合重启条件)  

        execl("./test", "test", NULL);  

}  

int main()  

{  

    sigset_t mask;    // 这个和以下3 行是为了解除屏蔽SIGCHLD 信号，因为在父进程收到SIGCHLD 信号后，就会阻塞屏蔽该信号，因此即使你exec 了自己，那么 SIGCHLD 还将存在于阻塞集合当中，必须去除之才可以持续接受SIGCHLD 信号  

    sigemptyset(&mask);  

        sigaddset(&mask,SIGCHLD);  

        sigprocmask(SIG_UNBLOCK,&mask,NULL);  

    signal(SIGCHLD, restart);  

    if(fork() == 0)  

    {  

*    ...// 做自己的事情，实现进程逻辑  

    }  

    ...// 无限等待  

}   

该代码被编译为test 可执行程序，当你执行的时候，* 会执行，当它遇到问题退出的时候，在restart 信号处理函数中会被重启，在遇到问题 fork 子进程退出的时候，发送SIGCHLD 信号给父亲，那么restart 处理函数就会被执行，进而重启。那么如何改造之后将上述代码实现为热启动 呢？很简单，就是将fork 去掉，将restart 作为信号处理函数提供改为作为异常处理函数提供，我们可以看到，在fork+ 信号处理实现的冷重启中， 进程的pid 发生了变化，而在直接exec 实现的热重启中，pid 没有发生变化，因此如果想持续根据pid 跟踪一个进程，那么最好在遇到问题的时候用热重 启，不幸的时，这在windows 下很难实现（也许是我还很嫩，还没有学会），在windows 下必然的造成了pid 的改变，即使你直接用exec （参见 前一篇文章）。当然你完全在上述代码的fork 子进程中执行exec ，效果一样。

     在热重启的时候要注意一定要做善后工作，也就是说一定要释放掉先前的资源，不光执行流要复位，资源也要复位，正如在 linux 执行 reboot 的时候，一 定要让各种硬件也复位一样，对于机器的热重启，资源就是各种硬件，对于进程，资源就是如文件描述符之类的东西。