在 D 状态下模拟一个不可杀死的进程

Question

对于外部服务器环境中的灾难测试场景，我们正在寻找一种简单的方法来使进程陷入 D（不间断睡眠）状态。

有什么简单的方法吗？一个示例 C 示例代码将是一个加号:)

编辑- 第一个答案是半正确的，因为进程显示为处于 D 状态，但它仍然收到信号并且可以被杀死

Answer 1

来自https://blogs.oracle.com/ksplice/entry/disown_zombie_children_and_the

当一个进程需要等待某些东西（通常是 I/O）并且在等待时不应该处理信号时，它会进入不间断的睡眠 (STAT D)状态。这意味着你不能这样做，因为 kill 所做的只是向它发送信号。如果您拔掉 NFS 服务器的插头而其他机器与它打开网络连接，这可能会在现实世界中发生。kill

我们可以利用vfork系统调用来创建自己的、持续时间有限的不间断进程。vfork就像fork，除了地址空间不会从父级复制到子级中，exec因为它会抛出复制的数据。对我们来说很方便，当您vfork的父母不间断地（通过wait_on_completion）等待孩子的exec或 时exit：

jesstess@aja:~$ cat uninterruptible.c 
int main() {
    vfork();
    sleep(60);
    return 0;
}
jesstess@aja:~$ gcc -o uninterruptible uninterruptible.c
jesstess@aja:~$ echo $$
13291
jesstess@aja:~$ ./uninterruptible
and in another shell:

jesstess@aja:~$ ps -o ppid,pid,stat,cmd $(pgrep -f uninterruptible)

13291  1972 D+   ./uninterruptible
 1972  1973 S+   ./uninterruptible

我们看到子进程 ( PID 1973, PPID 1972) 处于可中断睡眠状态，父进程 ( PID 1972, PPID 13291-- 外壳) 处于不可中断睡眠状态，同时等待子进程 60 秒。

关于这个脚本的一个巧妙（恶作剧？）的事​​情是，不间断睡眠中的进程有助于机器的平均负载。因此，您可以运行此脚本 100 次，暂时使机器的平均负载提高 100，如uptime.

Answer 2

我遇到了同样的问题，并通过创建一个卡在 D 状态的内核模块来解决它。

由于我在模块方面没有任何经验，因此我从这个教程中获取了代码，并在 esle 的某个地方进行了一些修改。

结果是 /dev/memory 上的一个设备在读取时卡住，但可以通过在其上写入来唤醒（它需要两次写入，我不知道为什么，但我不在乎）。

只需使用它：

# make
# make mknod
# make install
# cat /dev/memory   # this gets blocked

要解除阻止，请从另一个终端：

# echo -n a > /dev/memory
# echo -n a > /dev/memory

生成文件：

obj-m += memory.o

all:
    make -C /lib/modules/$(shell uname -r)/build M=$(PWD) modules

clean:
    make -C /lib/modules/$(shell uname -r)/build M=$(PWD) clean

install:
    sudo insmod memory.ko

uninstall:
    sudo rmmod memory

mknod:
    sudo mknod /dev/memory c 60 0
    sudo chmod 666 /dev/memory

memory.c的代码：

/* Necessary includes for device drivers */
#include <linux/init.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/kernel.h> /* printk() */
#include <linux/slab.h> /* kmalloc() */
#include <linux/fs.h> /* everything... */
#include <linux/errno.h> /* error codes */
#include <linux/types.h> /* size_t */
#include <linux/proc_fs.h>
#include <linux/fcntl.h> /* O_ACCMODE */
#include <asm/uaccess.h> /* copy_from/to_user */
#include <linux/sched.h>

MODULE_LICENSE("Dual BSD/GPL");

/* Declaration of memory.c functions */
int memory_open(struct inode *inode, struct file *filp);
int memory_release(struct inode *inode, struct file *filp);
ssize_t memory_read(struct file *filp, char *buf, size_t count, loff_t *f_pos);
ssize_t memory_write(struct file *filp, char *buf, size_t count, loff_t *f_pos);
void memory_exit(void);
int memory_init(void);

/* Structure that declares the usual file */
/* access functions */
ssize_t memory_write( struct file *filp, char *buf, size_t count, loff_t *f_pos);
ssize_t memory_read(struct file *filp, char *buf, size_t count, loff_t *f_pos);
int memory_open(struct inode *inode, struct file *filp);
int memory_release(struct inode *inode, struct file *filp);
struct file_operations memory_fops = {
    .read = memory_read,
    .write = memory_write,
    .open = memory_open,
    .release = memory_release
};

/* Declaration of the init and exit functions */
module_init(memory_init);
module_exit(memory_exit);

/* Global variables of the driver */
/* Major number */
int memory_major = 60;
/* Buffer to store data */
char *memory_buffer;

int memory_init(void) {
    int result;

    /* Registering device */
    result = register_chrdev(memory_major, "memory", &memory_fops);
    if (result < 0) {
        printk(
                "<1>memory: cannot obtain major number %d\n", memory_major);
        return result;
    }

    /* Allocating memory for the buffer */
    memory_buffer = kmalloc(1, GFP_KERNEL); 
    if (!memory_buffer) { 
        result = -ENOMEM;
        goto fail; 
    } 
    memset(memory_buffer, 0, 1);

    printk("<1>Inserting memory module\n"); 
    return 0;

fail: 
    memory_exit(); 
    return result;
}

void memory_exit(void) {
    /* Freeing the major number */
    unregister_chrdev(memory_major, "memory");

    /* Freeing buffer memory */
    if (memory_buffer) {
        kfree(memory_buffer);
    }

    printk("<1>Removing memory module\n");

}

int memory_open(struct inode *inode, struct file *filp) {

    /* Success */
    return 0;
}

int memory_release(struct inode *inode, struct file *filp) {

    /* Success */
    return 0;
}
static DECLARE_WAIT_QUEUE_HEAD(wq);
static volatile int flag = 0;

ssize_t memory_read(struct file *filp, char *buf, 
        size_t count, loff_t *f_pos) { 

    printk("<1>going to sleep\n");
    flag = 0;
    //wait_event_interruptible(wq, flag != 0);
    wait_event(wq, flag != 0);

    printk("<1>Reading from memory module\n");
    /* Transfering data to user space */ 
    copy_to_user(buf,memory_buffer,1);

    /* Changing reading position as best suits */ 
    if (*f_pos == 0) { 
        *f_pos+=1; 
        return 1; 
    } else { 
        return 0; 
    }
}

ssize_t memory_write( struct file *filp, char *buf,
        size_t count, loff_t *f_pos) {

    char *tmp;

    printk("<1>wake someone up\n");
    flag = 1;
    //wake_up_interruptible(&wq);
    wake_up(&wq);

    printk("<1>Writting to memory module\n");
    tmp=buf+count-1;
    copy_from_user(memory_buffer,tmp,1);
    return 1;
}