linux僵死進程的產生與避免


 

作者:lingdxuyan 來源:ChinaUnix技術博客,本文版權由lingdxuyan所有,如需轉載,請注明出處。

一個進程在調用exit命令結束自己的生命的時候,其實它並沒有真正的被銷毀, 而是留下一個稱為僵死進程(Zombie)的數據結構(系統調用exit,它的作用是使進程退出,但也僅僅限於將一個正常的進程變成一個僵死進程,並不能將其完全銷毀)。
僵死進程的產生在每個進程退出的時候,內核釋放該進程所有的資源,包括打開的文件,占用的內存等,但是仍然為其保留一定的信息(包括進程號the process ID,退出狀態the 
termination status of the process,運行時間the amount of CPU time taken by the process等), 直到父進程通過wait/waitpid來取時才釋放。此時該進程處於僵死狀態,該進程成為僵死進程(Zombie Process)。 這保證了父進程可以獲取到子進程結束時的狀態信息。
在Linux進程的狀態中,僵死進程是非常特殊的一種,它已經放棄了幾乎所有內存空間,沒有任何可執行代碼,也不能被調度,僅僅在進程列表中保留一個位置,記載該進程的退出狀態等信息供其他進程收集,除此之外,僵死進程不再占有任何內存空間。它需要它的父進程來為它收屍,如果他的父進程沒安裝SIGCHLD信號處理函數調用wait或waitpid()等待子進程結束,又沒有顯式忽略該信號,那么它就一直保持僵死狀態,如果這時父進程結束了,僵死的子進程成為"孤兒進程",過繼給1號進程init,init始終會負責清理僵死進程,它產生的所有僵死進程也跟着消失(每個進程結束的時候,系統都會掃描當前系統中所運行的所有進程, 看有沒有哪個進程是剛剛結束的這個進程的子進程,如果是的話,就由Init來接管他,成為他的父進程)。但是如果如果父進程是一個循環,不會結束,那么子進程就會一直保持僵死狀態,這就是為什么系統中有時會有很多的僵死進程。怎么查看僵死進程,利用命令ps,可以看到有標記為Z的進程就是僵死進程。
僵死進程的危害如果父進程不調用wait/waitpid的話, 那么保留的那段信息就不會釋放,其進程號會一定被占用,但是系統所能使用的進程號是有限的,如果產生了大量的僵死進程,將因為沒有可用的進程號而導致系統不能產生新的進程。
僵死進程的避免 
  1. 父進程通過wait和waitpid等函數等待子進程結束,這會導致父進程掛起 
  2. 如果父進程很忙,那么可以用signal函數為SIGCHLD安裝信號處理函數。子進程結束后,父進程會收到該信號,可以在信號處理函數中調用wait回收 。
  3. 如果父進程不關心子進程什么時候結束,那么可以用signal(SIGCHLD, SIG_IGN)通知內核,自己對子進程的結束不感興趣,那么子進程結束后,內核會回收, 並不再給父進程發送信號。

或用sigaction函數為SIGCHLD設置SA_NOCLDWAIT,這樣子進程結束后,就不會進入僵死狀態 struct sigaction sa; 
 sa.sa_handler = SIG_IGN; 
 sa.sa_flags = SA_NOCLDWAIT; 
 sigemptyset(&sa.sa_mask); 
 sigaction(SIGCHLD, &sa, NULL); 

4.fork兩次,父進程fork一個子進程,然后繼續工作,子進程fork一個孫進程后退出,那么孫進程被init接管,孫進程結束后,init會回收。不過子進程的回收還要父進程來做。  int nStatus;     pid_t pid;
    
    pid = vfork();            //生成子進程
    if (pid > 0)            //父進程
    {
        waitpid(pid, &nStatus, 0);    //等待子進程結束,否則子進程會成為僵死進程,一直存在,即便子進程已結束執行
    }
    else if (0 == pid)        //子進程
    {
        pid = vfork();        //生成孫進程
        if (pid > 0) 
        {
            exit(0);        //子進程退出,孫進程過繼給init進程,其退出狀態也由init進程處理,與原有父進程無關
        }
        else if (0 == pid)    //孫進程
        {
            if (execlp("ls", "ls", NULL) < 0)
            {
                perror("execlp");
                exit(-1);
            }
        }
        else
        { 
            perror("vfork(child)"); 
        } 
    }
    else
    { 
        perror("vfork(parent)"); 
    } 
}


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