Linux內(nèi)核源碼學(xué)習(xí)之僵尸進(jìn)程

孤兒進(jìn)程和僵尸進(jìn)程

正常的子進(jìn)程fork其父進(jìn)程后，二者建立父子關(guān)系。

當(dāng)子進(jìn)程終結(jié)時(shí)，它會(huì)通知父進(jìn)程，并清空自己所占據(jù)的內(nèi)存，并在kernel里留下自己的退出信息(exit code，如果順利運(yùn)行，為0；如果有錯(cuò)誤或異常狀況，為>0的整數(shù))。在這個(gè)信息里，會(huì)解釋該進(jìn)程為什么退出。父進(jìn)程在得知子進(jìn)程終結(jié)時(shí)，有責(zé)任對(duì)該子進(jìn)程使用wait系統(tǒng)調(diào)用。這個(gè)wait函數(shù)能從kernel中取出子進(jìn)程的退出信息，并清空該信息在kernel中所占據(jù)的空間。這是正常的一般情況。

如果父進(jìn)程早于子進(jìn)程終結(jié)，子進(jìn)程就會(huì)成為一個(gè)孤兒(orphand)進(jìn)程。孤兒進(jìn)程會(huì)被過(guò)繼給init進(jìn)程，init進(jìn)程也就成了該進(jìn)程的父進(jìn)程。init進(jìn)程負(fù)責(zé)該子進(jìn)程終結(jié)時(shí)調(diào)用wait函數(shù)。

當(dāng)然，一個(gè)糟糕的程序也完全可能造成子進(jìn)程的退出信息滯留在kernel中的狀況（父進(jìn)程不對(duì)子進(jìn)程調(diào)用wait函數(shù)），這樣的情況下，子進(jìn)程成為僵尸（zombie）進(jìn)程。當(dāng)大量僵尸進(jìn)程積累時(shí)，內(nèi)存空間會(huì)被擠占。

僵尸狀態(tài)存在的意義是什么？

僵尸狀態(tài)是系統(tǒng)中進(jìn)程的一個(gè)必然狀態(tài)，也就是自身退出后向其父進(jìn)程發(fā)送消息等待回收的這一段時(shí)間，只是正常的情況下父進(jìn)程能夠在很短的時(shí)間內(nèi)給予處理，而僵尸進(jìn)程的僵尸狀態(tài)將會(huì)持續(xù)很長(zhǎng)的時(shí)間。

給進(jìn)程設(shè)置僵尸狀態(tài)的目的是維護(hù)子進(jìn)程的信息，以便父進(jìn)程在以后某個(gè)時(shí)間獲取。這些信息包括子進(jìn)程的進(jìn)程ID、終止?fàn)顟B(tài)以及資源利用信息(CPU時(shí)間，內(nèi)存使用量等等)。

僵尸進(jìn)程產(chǎn)生，留在內(nèi)存中的是什么？

留在內(nèi)存中的是進(jìn)程的進(jìn)程描述符，也就是用來(lái)描述進(jìn)程的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，也就是進(jìn)程的task_struct實(shí)例。

為什么父進(jìn)程死掉之后，父進(jìn)程的子僵尸進(jìn)程也沒(méi)了？

如果一個(gè)進(jìn)程終止，而該進(jìn)程有子進(jìn)程處于僵尸狀態(tài)，那么它的所有僵尸子進(jìn)程的父進(jìn)程ID將被重置為1（init進(jìn)程）。繼承這些子進(jìn)程的init進(jìn)程將清理它們(init進(jìn)程將wait它們，從而去除僵尸狀態(tài))。因?yàn)榻┦M(jìn)程在父進(jìn)程死掉之后成為孤兒進(jìn)程，int進(jìn)程負(fù)責(zé)對(duì)這些孤兒進(jìn)程進(jìn)行收尸的操作，應(yīng)該是每隔一段時(shí)間執(zhí)行一次。這也是一種出現(xiàn)僵尸進(jìn)程的補(bǔ)救措施。

如何防止僵尸進(jìn)程的產(chǎn)生？

1）想辦法wait子進(jìn)程

    1.在fork之后的父進(jìn)程中wait子進(jìn)程

    2.想辦法捕獲內(nèi)核在子進(jìn)程結(jié)束后發(fā)送的消息，并且在處理消息的函數(shù)中來(lái)wait

void sig_chld( int signo ) {

pid_t pid;   

int stat;

pid = wait(&stat);

printf("child %d exit ", pid );

return;

}

int main() {

signal(SIGCHLD,   &sig_chld);

}

上述過(guò)程先在main函數(shù)中給SIGCHLD信號(hào)注冊(cè)一個(gè)信號(hào)處理函數(shù)（sig_chld），然后在子進(jìn)程退出的時(shí)候，內(nèi)核遞交一個(gè)SIGCHLD的時(shí)候就會(huì)被主進(jìn)程捕獲而進(jìn)入信號(hào)處理函數(shù)sig_chld，然后再在sig_chld中調(diào)用wait，就可以清理退出的子進(jìn)程。這樣退出的子進(jìn)程就不會(huì)成為僵尸進(jìn)程。

下面的這個(gè)博客中提到這種wait的方法存在缺陷，正確的方法應(yīng)該是調(diào)用waitpid，這兩者之間有什么區(qū)別？不知道。http://www.cnblogs.com/yuxingfirst/p/3165407.html

2）調(diào)用fork兩次。以下程序 實(shí)現(xiàn)了這一點(diǎn)。 

其思想很簡(jiǎn)單，首先fork原進(jìn)程得到兒子進(jìn)程，然后fork兒子進(jìn)程的子進(jìn)程，緊接著讓兒子進(jìn)程死掉，這樣，因?yàn)閮鹤舆M(jìn)程先退出，孫子進(jìn)程就被init接管了，實(shí)際上與最初的父進(jìn)程脫離了關(guān)系，就不會(huì)僵死了（此時(shí)孫子進(jìn)程的父進(jìn)程相當(dāng)于是init進(jìn)程）http://yejun8500.blog.163.com/blog/static/463360020104555814706/

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