Unix 孤儿进程、僵尸进程

柔情只为你懂 2022-12-10 04:54 287阅读 0赞

### 文章目录 ###

*   *   *  孤儿进程
         *  僵尸进程
         *  僵尸进程的危害
         *  回收僵尸进程
         *   *  制造僵尸进程代码
             *  wait()与waitpid()
             *  回收僵尸进程代码
             *  异步回收僵尸进程

### 孤儿进程 ###

当父进程退出，而其一个或多个子进程还处于运行状态，则子进程变为孤儿进程，其父pid变为1，即被init进程接管收养，init进程亦被称为孤儿院进程。

### 僵尸进程 ###

当父进程的一个或多个子进程退出，子进程将变为僵尸进程，父进程在调用wait/waitpid函数对子进程进行回收之前，僵尸进程一直存在，并占用着pid。当父进程退出或者调用wait/waitpid函数，僵尸进程将被回收释放。

### 僵尸进程的危害 ###

Unix在子进程退出时，会释放其内存空间以及占用的所有资源，但会为其保留进程pid号与退出信息等。除非父进程显示的调用wait()或者waitpid()函数，回收僵尸进程，否则僵尸进程的pid会一直占用。当僵尸进程过多，pid被占用的就会很多并且不会被回收复用。Unix 的进程号数量是有限的，如果过多的僵尸进程占用了pid无法回收，系统可能会因为申请不到pid号导致无法创建新的进程。

### 回收僵尸进程 ###

通过ps -lef可以看到状态为Z+的僵尸进程，直接通过`kill -9 僵尸pid`无法将僵尸进程杀死，因为僵尸进程已经死了，还如何杀死他呢？解决办法是将父进程杀死，这样僵尸进程就成为了孤儿进程，将被init进程接管，init进程会通过wait()来释放僵尸进程。  
最理想的是父进程能主动回收僵尸进程是最好的。

#### 制造僵尸进程代码 ####

#include <unistd.h>
    #include <stdio.h>
    #include <sys/wait.h>
    
    int main(void) { 
        pid_t pid = fork();
        if (pid == -1) { 
            perror("fork");
        }
        if (pid == 0) {  //子进程执行代码
            printf("我是子进程,pid为:%d,父进程的pid为:%d\n", getpid(), getppid());
            sleep(10);
            printf("我马上变为僵尸进程，pid为:%d,父进程的pid为:%d,我现在退出。\n", getpid(), getppid());
            return 0; //子进程结束
        } else {  //父进程执行代码
            printf("我是父进程,pid为:%d,子进程的pid为:%d\n", getpid(), pid);
            sleep(1);
            return 0; //父进程结束
        }
    }

#### wait()与waitpid() ####

这两个函数都是回收僵尸进程的函数，都处于`<sys/wait.h>`头文件中。

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th align="right">函数</th> 
   <th align="left">描述</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td align="right"><code>pid_t wait(int* status)</code></td> 
   <td align="left">等待并回收子进程，如果回收成功返回子进程的pid，如果失败则返回-1。参数为一个int指针，用于接收一个子进程的状态，可以通过<code>WIFEXITED(int* status)</code>来获知子进程是否正常退出，如正常退出，可以通过<code>WEXITSTATUS(int* status)</code>获取退出码；如果非正常退出，可以通过<code>WTERMSIG(int* status)</code>来获取终止信号。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td align="right"><code>pid_t waitpid(pid_t pid,int* status,int options)</code></td> 
   <td align="left">当参数pid为-1时，与<code>wait()</code>函数一样，回收任意子进程；pid为0时，等待并回收同处于同一组进程组的任意子进程；pid为&gt;1时，回收指定pid的子进程。status参数与<code>wait()</code>的status相同。options参数为0为阻塞模式，与<code>wait()</code>函数一样会等待子进程结束，options为WNOHANG时，为非阻塞模式，如果子进程都在运行中，该函数将返回0。</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

#### 回收僵尸进程代码 ####

#include <unistd.h>
    #include <stdio.h>
    #include <sys/wait.h>
    
    int main(void) { 
        pid_t pid = fork();
        if (pid == -1) { 
            perror("fork");
        }
        if (pid == 0) {  //子进程执行代码
            printf("我是子进程,pid为:%d,父进程的pid为:%d\n", getpid(), getppid());
            sleep(10);
            printf("我马上变为僵尸进程，pid为:%d,父进程的pid为:%d,我现在退出。\n", getpid(), getppid());
            return 0; //子进程结束
        } else {  //父进程执行代码
            printf("我是父进程,pid为:%d,子进程的pid为:%d\n", getpid(), pid);
            int s;
            pid_t zpid = wait(&s);
            if (zpid == -1) { 
                perror("wait");
            }
            printf("回收了pid为%d的子进程\n", zpid);
            if (WIFEXITED(s) == 1) { 
                printf("结束码为:%d\n", WEXITSTATUS(s));
            }
            sleep(1);
            return 0; //父进程结束
        }
    }

#### 异步回收僵尸进程 ####

见 [Unix 太平间信号 僵尸进程的异步回收。][Unix _]

--------------------

参考资料：https://www.cnblogs.com/Anker/p/3271773.html

[Unix _]: https://blog.csdn.net/u013632755/article/details/108859819