MacOS: Mdworker曾让我很不爽
TL;DR
一开始，我以为mdworker是“memory decompress worker”， 好吧，谁让我是linux内核出身的哪，正应了那句话，叫做“往往以自己的立场来揣测别人”。 事实上，它是“metadata server worker”。不过它让我很不爽的原因与它的名字无关，在我的Macbook刚升级到Mavericks的时候，大概是升级后还有很多善后工作要处理，它老是偷偷摸摸的运行，导致我看个优酷都卡的不行，你能体会到正到精彩处电脑却卡的连鼠标都动不了的那种心情。 需要声明的是，那段时间我在看《绝命毒师》:)
然后我就有了要干掉这个mdworker的念头。作为一个内核出身的工程师，自然是不屑于打开control panal，这里勾一下那里选一下的这种毫无技术含量的做法的。I do it on my own。我打算自己写个C代码来控制它，虽然这不是个好方法，甚至都不是个正确的方法，但是至少我在思考并且知道是可行的,而且我还能搞定它。
再然后我就发现我不太适合做一个freelance，我的这个想法一直拖拖拉拉都没动笔，过了段时间Maverick竟然很流畅了，mdworker也轻易不出山了，即使出山也没那么大动静了，这更让我没动力来写了。
最后，有一天我感冒了，周末躺在床上什么都不想动，于是打开了电脑就开始写这个很无聊的工具了。
我的目的是这样的：我要让这个进程的cpu占用率低于某个值，比如10%。
思路
接着我就想该怎么来实现，虽然当时我躺在床上浑身无力，可是大脑还能正常运转，下面是我的思路：
- 跟据mdworker这个名字来找到对应的进程
关键点：
可能会有多个进程，注意是起多个进程，不是指多线程。 - 我需要遍历整个进程链表来进行名字匹配，如果某个进程的名字mdworker，就认为找到了对应的进程。
关键点：
bsd系统维护着两个进程链表，一个是allproc，一个是zomproc。zomproc是bsd的僵死进程链表，非僵死进程都在allproc链表里面。所谓僵死进程是指，这个进程挂掉了，但是它没有通知它的父进程，打个比方就是，你死了但是还没有去民政局里登记你的死亡，此时你就是处在僵死状态。
要明白allproc和zomproc这两个链表的特性，我们只需要知道他们使用的是什么结构体就好了。他们两个使用的都是bsd系统的通用结构体LIST_ENTRY，于是我们就可以在心里默念一下这个结构体的特点，它是一个双向非循环链表，会使用一个全局变量header来标识这个链表，这个header会指向链表的头部和尾部，在通常情况下我们都是把新元素插入到链表的头部。我们知道系统中进程的PID是按照由小到大递增的，也就是现有PID0，然后是PID1… 于是我们就知道这个allproc和zomproc链表里的元素（进程）从尾部到头部的PID是逐渐增大的，当然如果fork的进程数超过了PID MAX，那就另说了。 - 抓取到这个进程后，我们就可以使用它的pid来控制它了，如何来控制？
关键点：
进程A如何来控制一个毫不相干的进程B？ 也许你一下子想不起来该怎么来实现，但是你再仔细想一想，这不就是GDB干的事嘛！gdb使用的ptrace系统调用来将目标进程变成自己的子进程，然后attach到这个子进程后就可以任意的玩这个子进程了，想必对于我们国人而言这个不太难理解，上司自然是可以控制自己的下属的，或者说，我要想让你听我的话得先把你变成我的下属。人之本性在技术层面也是被体现的淋漓尽致啊！ 如果使用ptrace的话，在这里可能就有些大材小用了，我一开始设想是使用ptrace系统调用，后来发现实现起来相对复杂些。 然后我又想到，CTRL＋C不也是可以停止一个进程嘛，它使用的是信号，我可以使用signal来实现我的目的。 即，如果进程老是占用CPU，我就给它发一个stop信号来停止它，过段时间我再给它发个continue信号让它运行。当然前提是它可以接受信号。
至于说让它停止多长时间和运行多长时间则是一个小学数学问题了。 比如我想让这个进程的CPU占用率不超过10%，那么只要检测到该进程的CPU占用率超过了10%，我就强制让它睡眠。假如我以1S为一个周期，我只要让进程的工作时间不超过100ms就可以了。 - 如何计算一个进程的CPU占用率
关键点：
我的计算方式是，在时间点a我记录下进程执行了多长时间pa，然后在时间点b我再记录进程执行了多长时间pb。那么(pb-pa)/(b-a)就是这段时间进程的CPU占用率。 - 我要想控制别人，得比别人拥有更大的权利
关键点：
这个进程既然是控制进程，那么它得比被控制的进程具有更高的优先级来执行，不然被控制进程都执行完了那这个控制进程也没啥用了。- 首先，这个控制进程选用什么样的调度策略。当然是选用Normal，如果选用FIFO或者RR不是会更影响整个系统的性能嘛！
- 接着，normal进程可以通过调整它的nice值来调整它的优先级，nice的范围是（－20，＋20），－20具有最高优先级，＋20的优先级最低。
- 最后，我们可以通过setpriority()这个函数来减小进程的nice值，不过，Only the super-user may lower priorities.（man手册）。也就是说，你要使用root权限。
coding
有了上面的思路之后，我就开始动笔写了，虽然躺在床上浑身乏力，可是手指还算灵活，敲起键盘来也还能噼里啪啦。
然后，我就在github上发现了一个类似的东西，叫做 cpulimit 。我看了一下它的代码，发现了很多bug，也想到了解决方案，后来看到这个项目只活跃了半年时间，而且都一年多没有commit了，就没有心思去给这个项目贡献点自己的力量了。 我的代码可以说是这个cpulimit的mini版，虽然短小功能少，可是很强悍，正所谓浓缩的都是精华。 我正在着手将我的代码保存到github上时，忽然卡特打了个电话喊我一起打篮球。大概是写了点代码精神爽吧，虽然感冒没好完，我还是毫不犹豫的披挂上阵了。于是那个周日的下午，我和卡特,姚明一起在中科院电子所和其他几个人3v3了两三个小时，等到周一我起来去上班时感觉整个身子骨都散架了。
在我打算写这篇博客时，也将这个mini版的cpulimit给放到了github上： my-task-manager 。