僵尸进程的产生原因和避免方法

分类： linux2013-01-14 22:11 1867人阅读 评论(0) 收藏 举报

linux进程和信号 僵尸进程unixUNIXUnix

僵尸进程的产生：

当一个进程创建了一个子进程时，他们的运行时异步的。即父进程无法预知子进程会在什么时候结束，那么如果父进程很繁忙来不及wait 子进程时，那么当子进程结束时，会不会丢失子进程的结束时的状态信息呢？处于这种考虑unix提供了一种机制可以保证只要父进程想知道子进程结束时的信息，它就可以得到。

这种机制是：在每个进程退出的时候，内核释放该进程所有的资源，包括打开的文件，占用的内存。但是仍然保留了一些信息（如进程号pid 退出状态 运行时间等）。这些保留的信息直到进程通过调用wait/waitpid时才会释放。这样就导致了一个问题，如果没有调用wait/waitpid的话，那么保留的信息就不会释放。比如进程号就会被一直占用了。但系统所能使用的进程号的有限的，如果产生大量的僵尸进程，将导致系统没有可用的进程号而导致系统不能创建进程。所以我们应该避免僵尸进程

这里有一个需要注意的地方。如果子进程先结束而父进程后结束，即子进程结束后，父进程还在继续运行但是并未调用wait/waitpid那子进程就会成为僵尸进程。

但如果子进程后结束，即父进程先结束了，但没有调用wait/waitpid来等待子进程的结束，此时子进程还在运行，父进程已经结束。那么并不会产生僵尸进程。应为每个进程结束时，系统都会扫描当前系统中运行的所有进程，看看有没有哪个进程时刚刚结束的这个进程的子进程，如果有，就有init来接管它，成为它的父进程。

同样的在产生僵尸进程的那种情况下，即子进程结束了但父进程还在继续运行（并未调用wait/waitpid）这段期间，假如父进程异常终止了，那么该子进程就会自动被init接管。那么它就不再是僵尸进程了。应为intit会发现并释放它所占有的资源。（当然如果进程表越大，init发现它接管僵尸进程这个过程就会变得越慢，所以在init为发现他们之前，僵尸进程依旧消耗着系统的资源）

我们先来讨论 父进程先结束的情况：

比如这段代码。我们让子进程循环打印5次语句 父进程循环打印3次语句。并在父进程中调用wait（）等待子进程的结束//

[cpp] view plaincopyprint?

1. #include<stdio.h>
2. #include<stdlib.h>
3. #include<unistd.h>
4. #include<sys/types.h>
5. #include<sys/wait.h>
6. int main()
7. {
8. int count;
9. pid_t pid;
10. char *message;
11. printf("fork program starting\n");
12. pid=fork();
13. switch(pid)
14. {
15. case -1:perror("forkerror");
16. exit(EXIT_FAILURE);
17. break;
18. case 0 :message="This isthe children";
19. count=10;
20. break;
21. default:message="This isthe parent.";
22. count=3;
23. break;
24. }
25. for(;count>0;count--)
26. {
27. printf("%s\n",message);
28. sleep(1);
29. }
30. if(pid)
31. wait((int *)0);
32. if(pid)
33. printf("Father programDone.\n");
34. else
35. printf("Child ProgramDnoe\n");
36. exit(0);
37. }

我们让程序在后台运行，并用ps命令查看进程状态。

我们从输出中看到

第一行显示了我们运行的进程pid是27324

Ps 的输出中我们看到了他有一个2735的子进程，

父进程循环三次后并不会结束，而是等待子进程结束后再结束。

这里并未产生僵尸进程

如果我们不等带子进程的结束

将 if(pid)  

wait((int *)0)   注释掉

将产生如下输出

从第一行我们看到我们运行的程序pid为2804

Ps输出中的pid为2805 是创建的子进程。我们是在父进程结束后（未调用wait，所以父进程先结束）再用ps命令查看的。所以2805的父进程变成了1 （init 的pid），因为2804已经结束了，所以2805这个子进程被 init接管,同样这里并未产生僵尸进程

现在我们来分析子进程后结束的情况：

我们  给出下面这个程序

[cpp] view plaincopyprint?

1. #include<stdio.h>
2. #include<stdlib.h>
3. #include<unistd.h>
4. #include<sys/types.h>
5. int main()
6. {
7. int count;
8. char *message;
9. pid_t pid;
10. pid=fork();
11. switch(pid)
12. {
13. case -1:
14. perror("forkerror");
15. exit(EXIT_FAILURE);
16. case 0:message="This isthe child.";
17. count=5;
18. break;
19. default:message="This isth parent.";
20. count=10;
21. break;
22. }
23. for(;count>0;count--)
24. {
25. printf("%s\n",message);
26. sleep(2);
27. }
28. if(pid)
29. printf("Father programDone.\n");
30. else
31. printf("Child prigramDone\n");
32. exit(EXIT_SUCCESS);
33. }

这里的代码改动很小，我们只是改变了父进程和子进程的 打印次数

并且在父进程中我们不调用wait/waitpid来释放子进程的一些信息

在子进程结束，但父进程还未结束时我们查看进程信息

第一行我们看到 我们运行的程序pid 是2874，它的子进程我们可以从ps输出中看到为2875

我们注意到pid为2875的进程这时候成了僵尸进程。如果主线程运行的时间足够长，那么该僵尸进程就会一直存在着并占用着系统的一些资源。

我们已尽知道了僵尸进程的产生原因，那么如何避免僵尸进程呢。

如果父进程并不是很繁忙我们就可以通过直接调用wait/waitpid来等待子进程的结束。当然这会导致父进程被挂起。比如第一种情况中(父进程循环了三次，子进程循环了五次，子进程先结束，父进程调用wait等待子进程)父进程循环结束后并不会结束，而是被挂起等待子进程的结束。

但是如果父进程很忙。我们不希望父进程一直被挂起直到子进程的结束

那么我们可以使用信号函数sigaction为SIGCHLD设置wait处理函数。这样子进程结束后，父进程就会收到子进程结束的信号。并调用wait回收子进程的资源

这里给出一个例程

[cpp] view plaincopyprint?

1. #include<sys/wait.h>
2. #include<stdio.h>
3. #include<stdlib.h>
4. #include<unistd.h>
5. #include<sys/types.h>
6. #include<signal.h>
7. void fun_act(int sig)
8. {
9. wait((int *)0);
10. }
11. int main()
12. {
13. int count;
14. char *message;
15. pid_t pid;
16. struct sigaction act;
17. act.sa_handler=fun_act;
18. sigemptyset(&act.sa_mask);
19. act.sa_flags=0;
20. pid=fork();
21. switch(pid)
22. {
23. case -1:
24. perror("forkerror");
25. exit(EXIT_FAILURE);
26. case 0:message="This isthe child.";
27. count=5;
28. break;
29. default:message="This isth parent.";
30. count=10;
31. break;
32. }
33. if(pid)
34. if(sigaction(SIGCHLD,&act,0)==-1)
35. {
36. perror("Settingsignal failed.");
37. exit(1);
38. }
39. for(;count>0;count--)
40. {
41. printf("%s\n",message);
42. sleep(1);
43. }
44. if(pid)
45. printf("Father programDone.\n");
46. else
47. printf("Child prigramDone\n");
48. exit(EXIT_SUCCESS);
49. }

我们在子进程结束前 用 ps 查看了一次结束后也查看了一次。

从输出我们看到，pid为2949的子进程正常结束了，并未产生僵尸进程。说明子进程结束后，父进程收到了它结束的消息，并调用了wait回收了子进程的资源。从而避免了僵尸进程的产生。

转至：http://blog.csdn.net/feng574912883/article/details/8502667