顾得泉:个人主页
个人专栏:《Linux操作系统》 《C/C++》
键盘敲烂,年薪百万!
有了上一篇博客的学习,我们已经简单了解了进程的基础知识,今天我们再来学习两个特殊的进程,僵尸进程和孤儿进程。
僵尸进程是一种已经结束运行但却仍然在进程表中存在的进程。具体来说,当一个进程结束后,它的父进程并没有立即调用wait或waitpid来收集该子进程的退出状态信息,这就导致子进程虽然已经终止,但在进程表中仍占据一席之地,从而形成了僵尸进程。僵尸进程其实是一种较为特殊的状态,它也被称为将死状态(Z—zombie)。进程的退出状态必须被维持下去,因为它要告诉关心它的进程(父进程),你交给我的任务,我办的怎么样了。在实际编程过程中,应尽量关注僵尸态进程的问题,因为其资源没有得到释放。可以通过使用 ps
命令并配合 grep 'Z'
来查找所有状态为Z的进程,即僵尸进程。
僵死状态(Zombies),是一个比较特殊的状态。当进程退出并且父进程(使用wait()系统调用,后面讲),没有读取到子进程退出的返回代码时就会产生僵死(尸)进程。僵死进程会以终止状态保持在进程表中,并且会一直在等待父进程读取退出状态代码。所以,只要子进程退出,父进程还在运行,但父进程没有读取子进程状态,子进程进入Z状态。
来一个创建维持30秒的僵尸进程例子:
#include
#include
int main()
{
pid_t id = fork();
if(id < 0)
{
perror("fork");
return 1;
}
else if(id > 0)
{ //parent
printf("parent[%d] is sleeping...\n", getpid());
sleep(30);
}
else
{
printf("child[%d] is begin Z...\n", getpid());
sleep(5);
exit(EXIT_SUCCESS);
}
return 0;
}
编译并在另一个终端下监控:
开始测试:
看到结果:
注:ptrace系统调用追踪进程运行,有兴趣可以研究一下
1.进程的退出状态必须被维持下去,因为他要告诉关心它的进程(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,那子进程就一直处于Z状态?
是的!
2.维护退出状态本身就是要用数据维护,也属于进程基本信息,所以保存在task_struct(PCB)中,换句话说,Z状态一直不退出,PCB一直都要维护?
是的!
3.那一个父进程创建了很多子进程,就是不回收,是不是就会造成内存资源的浪费?
是的!因为数据结构对象本身就要占用内存,想想C中定义一个结构体变量(对象),是要在内存的某个位置进行开辟空间!
4.内存泄漏?
是的!
1.使用wait()或waitpid()函数: 在父进程中调用wait()或waitpid()函数,等待子进程结束并返回状态码,这样可以确保子进程退出后,其资源能够被正常回收,避免产生僵尸进程。
2.使用信号处理程程序:在父进程中注册SIGCHLD信号处理程席,当子进程结束时会向父进程发送该信号,父进程可以在信号处理程序中调用wait()或waitpid()函数回收子进程资源。
3.fork() 两次:第一次fork的子进程在fork完成后直接退出,这样第二次fork得到的子进程就没有爸爸了,它会自动被老祖宗 init 进程收养,init会负责释放它的资源,这样就不会有"僵尸”产生了。
问:父进程如果提前退出,那么子进程后退出,进入Z之后,那该如何处理呢?
父进程先退出,子进程就称之为"孤儿进程”,孤儿进程被1号init进程领养,当然要有init进程回收喽。
#include
#include
#include
int main()
{
pid_t id = fork();
if(id < 0)
{
perror("fork");
return 1;
}
else if(id == 0)
{//child
printf("I am child, pid : %d\n", getpid());
sleep(10);
}
else
{//parent
printf("I am parent, pid: %d\n", getpid());
sleep(3);
exit(0);
}
return 0;
}
具体实现同上!
孤儿进程是没有父进程的进程,孤儿进程这个重任就落到了init进程身上,init进程就好像是一个民政局,专门负责处理孤儿进程的善后工作。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进程会循环地wait()它的已经退出的子进程。这样,当一个孤儿进程凄凉地结束了其生命周期的时候,init进程就会代表党和政府出面处理它的一切善后工作。
因此孤儿进程并不会有什么危害。
cpu资源分配的先后顺序,就是指进程的优先权(priority) 。
优先权高的进程有优先执行权利。配置进程优先权对多任务环境的linux很有用,可以改善系统性能。
还可以把进程运行到指定的CPU上,这样一来,把不重要的进程安排到某个CPU,可以大大改善系统整体性能。
在linux或者unix系统中,用ps-l命令则会类似输出以下几个内容:
我们很容易注意到其中的几个重要信息,有下:
UID:代表执行者的身份
PID:代表这个进程的代号
PPID:代表这个进程是由哪个进程发展衍生而来的,亦即父进程的代号
PRI︰代表这个进程可被执行的优先级,其值越小越早被执行
Nl∶代表这个进程的nice值
需要强调一点的是,进程的nice值不是进程的优先级,他们不是一个概念,但是进程nice值会影响到进程的优先级变化。
可以理解nice值是进程优先级的修正修正数据.
结语:Linux系统关于进程的二次分享到这里就结束了,没有进行展示的操作大家可以自行练习,希望本篇文章的分享会对大家的学习带来些许帮助,如果大家有什么问题,欢迎大家在评论区留言~~~