僵尸进程,孤儿进程

Z(zombie)——僵尸进程

  • 僵尸状态是一个比较特殊的状态,当进程退出并且父进程没有读取到子进程退出的返回代码时,就会产生僵尸进程
  • 僵尸进程会以终止状态保持在进程表中,并且一致在等待父进程读取退出状态代码
  • 所以,子进程退出,但是父进程没有读取子进程状态,子进程加入Z状态
  • 系统调用exit,它的作用是使进程退出,但也仅仅限于将一个正常的进程变成一个僵尸进程,并不能将其完全销毁

一个僵尸进程的例子

一个进程使用fork创建子进程,如果子进程退出,而父进程并没有调用wait/waitpid获取子进程的状态信息,那么子进程的进程描述符仍然保存在系统中,这种进程就称之为僵尸进程

  1 #include<stdio.h>
  2 #include<errno.h>
  3 #include<stdlib.h>
  4 
  5 int main()
  6 {
  7     pid_t id = fork();
  8     if(id<0)
  9     {
 10         perror("fork");
 11         return 1;
 12     }
 13     else if(id>0){//father  
 14         printf("I an father\n");
 15         sleep(3);
 16         system("ps -o pid,ppid,state,tty,command");
 17         printf("father is exiting\n");
 18         }
 19     else{
 20             printf("I am child process ,I am exiting.\n");
 21             exit(0);
 22             }
 23     return 0;
 24 }

运行结果如下: 

 

我们可以看到,子进程27675使僵尸进程

僵尸进程的危害:

  • 进程的退出状态必须被维持下去,因为他要告诉父进程,你交给我的任务,我办的怎么样了,可父进程如果一直不读取,那么子进程就会一直处于Z状态
  • 维护退出状态本身就要用内存的数据维护,也属于进程基本信息,所以存在task_struct(PBC)中,换句话说,Z状态一直不退出,PCB就一直要维护它
  • 如果一个父进程创建了很多子进程,就是不回收,就会造成内存资源的浪费。因为数据结构对象本身就要占内存,如果数量过多就会造成内存泄漏

僵尸进程的避免:

  • 父进程可以通过wait和waitpid等待函数等待子进程结束,这会导致父进程挂起
  • 如果父进程很忙,那么可以用signal函数为SIGCHLD安装handler,因为子进程结束后,父进程会收到该信号,可以在handler中调用wait回收
  • 如果父进程不关心子进程什么时候结束,那么可以用signal(SIGCHLD,SIG_IGN)通知内核,自己对子进程的结束不感兴趣,那么子进程结束后,内核会回收,并不在给父进程发送信号
  • 还有一些技巧,就是fork俩次,父进程fork一个子进程,然后继续工作,子进程fork一个孙子进程后退出,那么孙子进程被init接管,孙子进程结束后,被init回收,不过子进程的回收还是要自己做

孤儿进程:

  • 父进程退出,子进程就被称之为“孤儿进程”
  • 孤儿进程被1号init进程领养,当然要有init进程回收

代码演示:

 1 #include<stdio.h>
  2 #include<unistd.h>
  3 #include<stdlib.h>
  4 #include<errno.h>
  5 
  6 int main()
  7 {
  8     pid_t id = fork();
  9     if(id<0)
 10     {
 11         perror("fork");
 12         return 1;
 13     }
 14     else if(id==0)
 15     {
 16         //child
 17         printf("I am child .");
 18         printf("pid: %d\tppid:%d\n",getpid(),getppid());
 19         printf("I will sleep ten ceconds.\n");
 20         sleep(10);
 21         printf("pid: %d\tppid:%d\n",getpid(),getppid());
 22         printf("child process id exited.\n");
 23     }
 24     else//father
 25     {
 26         printf("I am father,pid:%d\n",getpid());
 27         sleep(3);
 28         printf("father process is exited.\n");
 29         exit(0);
 30     }
 31     return 0;
 32 }

运行结果:

孤儿进程是没有父进程的进程,孤儿进程会被孤儿院收养(init进程)。每当出现一个孤儿进程的时候,内核就把孤儿进程的父进程设置为init,而init进程会循环的wait()它的已经退出的子进程。这样,当一个孤儿进程生命周期结束用户,init进程就会处理它的一切善后工作

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转载自blog.csdn.net/audience_fzn/article/details/81558764