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
  2 #include
  3 #include
  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
  2 #include
  3 #include
  4 #include
  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