孤儿进程和僵尸进程[详解]

http://blog.sina.com.cn/s/blog_4c6d89b20100h2od.html

一、定义：什么是孤儿进程和僵尸进程
   僵尸进程：一个子进程在其父进程还没有调用wait()或waitpid()的情况下退出。这个子进程就是僵尸进程。
   孤儿进程：一个父进程退出，而它的一个或多个子进程还在运行，那么那些子进程将成为孤儿进程。孤儿进程将被init进程(进程号为1)所收养，并由init进程对它们完成状态收集工作。
注：
    僵尸进程将会导致资源浪费，而孤儿则不会。

 

子进程持续10秒钟的僵尸状态(EXIT_ZOMBIE)
------------------------------------------------------
#include
#include
#include
#include

main()
{
    pid_t pid;
    pid = fork();
    if(pid < 0)
        printf("error occurred!\n");
    else if(pid == 0) {
        printf("Hi father! I'm a ZOMBIE\n");
        exit(0);      //(1)
    }
    else {
        sleep(10);
        wait(NULL);   //(2)
    }
}

(1) 向父进程发送SIGCHILD信号
(2) 父进程处理SIGCHILD信号

执行exit()时根据其父进程的状态决定自己的状态:
    如果父进程已经退出(没有wait)，则该子进程将会成为孤儿进程过继给init进程
    如果其父进程还没有退出，也没有wait()，那么该进程将向父进程发送SIGCHILD信号，进入僵尸状态等待父进程为其收尸。如果父进程一直没有执行wait()，那么该子进程将会持续处于僵尸状态。

子进程将成为孤儿进程
------------------------------------------------------
#include
#include
#include
#include

main()
{
    pid_t pid;
    pid = fork();
    if(pid < 0)
        printf("error occurred!\n");
    else if(pid == 0) {
        sleep(6);
        printf("I'm a orphan\n");
        exit(0);
    }
    else {
        sleep(1);
        printf("Children Bye!\n");
    }
}

# ./a.out
Children Bye!
# I'm a orphan
(回车后将会进入#)
#
二、影响：
僵尸进程会占用系统资源，如果很多，则会严重影响服务器的性能
孤儿进程不会占用系统资源
处理流程:
只要父进程不等wait(sys/wait.h)子进程,子进程都将成为孤魂野鬼zombie(zombie),unix中默认父进程总是想看子进程死后的状态 
  if  父进程比子进程先退出 
    子进程将被init(id   =   1)收养,最后的结果是zombie子进程彻底再见,系统资源释放 
  else   
      { 
        子进程的zombie将一直存在,系统资源占用... 
        if   父进程dead   
            子进程将被init(id   =   1)收养,最后的结果是zombie子进程彻底再见,系统资源释放 
  
      else   类似的子进程zombie越来越多,系统就等死了!!! 
    } 
三、如何防止僵尸进程
首先明白如何产生僵尸进程：
1、子进程结束后向父进程发出SIGCHLD信号，父进程默认忽略了它
2、父进程没有调用wait()或waitpid()函数来等待子进程的结束
第一种方法:  捕捉SIGCHLD信号,并在信号处理函数里面调用wait函数

转贴Richard Steven的Unix Network Programming代码

int main(int argc, char **argv)
{
                ...
        Signal(SIGCHLD, sig_chld);
                for(;
                }
                ...
}

void sig_chld(int signo)
{
        pid_t        pid;
        int         stat;

        while ( (pid = waitpid(-1, &stat, WNOHANG)) >; 0)
                printf("child %d terminated\n", pid);
        return;
}
第二种方法：两次fork()：转载
在《Unix 环境高级编程》里关于这个在8.6节有非常清楚的说明。

实例
回忆一下8 . 5节中有关僵死进程的讨论。如果一个进程要fork一个子进程，但不要求它等待子进程终止，也不希望子进程处于僵死状态直到父进程终止，实现这一要求的诀窍是调用fork两次。程序8 - 5实现了这一点。在第二个子进程中调用sleep以保证在打印父进程ID时第一个子进程已终止。在fork之后，父、子进程都可继续执行——我们无法预知哪一个会先执行。如果不使第二个子进程睡眠，则
在fork之后，它可能比其父进程先执行，于是它打印的父进程ID将是创建它的父进程，而不是init进程（进程ID1）。

#include        
#include        
#include        "ourhdr.h"

int main(void)
{
        pid_t        pid;

        if ( (pid = fork()) < 0)
                err_sys("fork error");
        else if (pid == 0) {               
                if ( (pid = fork()) < 0)
                        err_sys("fork error");
                else if (pid > 0)
                        exit(0);       

               

                sleep(2);
                printf("second child, parent pid = %d\n", getppid());
                exit(0);
        }

        if (waitpid(pid, NULL, 0) != pid)       
                err_sys("waitpid error");

       

        exit(0);
}
//avoid zombie process by forking twice