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。
僵尸进程:一个进程使用fork创建子进程,如果子进程退出,而父进程并没有调用wait或waitpid获取子进程的状态信息,那么子进程的进程描述符仍然保存在系统中。这种进程称之为僵死进程。
#include <stdio.h> #include <iostream> #include "unistd.h" #include "assert.h" #include <stdlib.h> int glob = 6; char buf[] = "a write to stdout\n"; main(int argc, char* argv[]){ int var; pid_t pid; var = 88; if(write(STDOUT_FILENO, buf, sizeof(buf)-1) != sizeof(buf)-1) assert("write error"); printf("before fork\n"); if((pid = fork()) < 0 ){ assert("fork error"); }else if(pid == 0){ glob++; var++; printf("im child\n"); }else{ sleep(10); printf("im father\n"); } printf("pid = %d, glob = %d, var = %d\n", getpid(), glob, var); exit(0); }
linux上编译上面一段代码后,马上查看进程 ps aux | grep test
会看到进程产生了一个僵死进程
僵死进程产生的原因:
父进程用fork产生了一个子进程,子进程执行完了后,但是其父进程尚未对其进行善后处理(获取终止子进程的有关信息,释放它仍然占用的资源),这样的子进程为僵死进程,进程状态为Z
上述例子解释:
主进程运行然后fork一个子进程,然后子进程正常执行完程序,但是父进程在sleep,未去获取对子进程善后处理,所以此时子进程僵死。
主进程sleep完后,释放资源,同时释放其子进程。
如果父进程异常退出,子进程就会被init进程(pid为1的一个进程)接管,然后init进程会不断去轮询他的子进程是否有僵死进程,有就杀掉。但是如果它的僵死进程越来越多,发现过程就很慢,所以要避免产生僵死进程。
查看子进程状态的函数是:wait 和 waitpid
这两个函数的区别是:
父进程fork一个子进程后,父进程不死,调用wait , 父进程就会阻塞,一直到有一个他的子进程退出(产生僵死进程),然后捕获他子进程的信息,并为子进程善后(完全的kill掉子进程),如果是调用waitpid , 则父进程不会阻塞,就是check一下当前有没得自己的子进程(存在僵死进程不),如果有就善后,没得就继续父进程逻辑。
解决僵死进程的方法:
方法1:采用进程退出的时候会给父进程发送信号。
#include <stdio.h> #include <iostream> #include "unistd.h" #include "assert.h" #include <stdlib.h> #include "sys/wait.h" int glob = 6; char buf[] = "a write to stdout\n"; void forkTest(){ int var; pid_t pid; var = 88; if(write(STDOUT_FILENO, buf, sizeof(buf)-1) != sizeof(buf)-1) assert("write error"); printf("before fork\n"); if((pid = fork()) < 0 ){ assert("fork error"); }else if(pid == 0){ printf("im child pid=%d , parent id=%d , begin to sleep 5 sec\n", getpid(), getppid()); sleep(5); printf("im child pid=%d , parent id=%d , end sleep\n ", getpid(), getppid()); exit(0); }else{ //sleep(15); printf("im father pid=%d\n", getpid()); } printf("pid = %d, glob = %d, var = %d\n", getpid(), glob, var); } void func_wait(int sin){ if(sin == SIGCHLD){ pid_t pid; int stat; if((pid = wait(&stat)) > 0){ printf("child %d killed, state is:%d\n", pid, stat); } } return; } void func_waitpid(int sin){ if(sin == SIGCHLD){ pid_t pid; int stat; if((pid = waitpid(-1, &stat, WNOHANG)) > 0){ //第一个参数为-1,表示监听主进程的所有子进程 printf("child %d killed, state is:%d\n", pid, stat); } } return; } int main(int argc, char* argv[]){ signal(SIGCHLD, &func_waitpid); //在主进程里面注册signal函数 , 子进程退出后会发送信号给父进程,这里捕获并传入信号给注册函数 printf("im from main before fork\n"); forkTest(); for(;;){} printf("im from main end fork\n"); }
方法2:(apue上8.6章有介绍)fork两次,用孙子进程来处理事务,子进程创建出孙子进程后就退出,此时孙子进程会成为孤儿进程,父进程为init进程,孙子进程退出后会被init自动善后回收,子进程退出后会被父进程的waitpid回收掉,但有个疑问就是如果父进程先执行waitpid,子进程再创建孙进程并退出成僵死进程,那么父进程就捕获不到了。可以在父进程里面sleep(1)一下,让子进程先执行创建孙进程并退出,父进程再去用waitpid回收(毕竟waitpid不会阻塞)。
#include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <unistd.h> #include <errno.h> int main() { pid_t pid; //创建第一个子进程 pid = fork(); if (pid < 0) { perror("fork error:"); exit(1); } //第一个子进程 else if (pid == 0) { //子进程创建孙子进程 printf("I am the first child process.pid:%d\tppid:%d\n",getpid(),getppid()); pid = fork(); if (pid < 0) { perror("fork error:"); exit(1); } //第一个子进程退出,因为下面的else if只会是子进程和孙子进程执行,而子进程此时的pid由于fork返回的是>0的(即孙进程的pid),而孙进程此时的pid是0,所以else if里面的东西只有子进程执行,里面有句exit(0)使子进程为僵死进程,所以从sleep(3)开始只有孙进程会执行 else if (pid >0) { printf("first procee is exited.\n"); exit(0); } //孙子进程 //睡眠3s保证第一个子进程退出(如果此时父进程还没waitpid到子进程,那子进程就还是僵死),这样孙进程exit(0)后就会变为孤儿进程。由init进程回收。 sleep(3); printf("I am the second child process.pid: %d\tppid:%d\n",getpid(),getppid()); exit(0); } //父进程处理第一个子进程退出,下面的代码只会是父进程执行,并且传入的pid是子进程的pid, if (waitpid(pid, NULL, 0) != pid) { perror("waitepid error:"); exit(1); } exit(0); return 0; }
方法3:
如果僵死进程存在,然后父进程死掉,僵死进程就会变成孤儿进程,由init进程回收。
其他:
有一种方法可以让子进程或者父进程先执行。
设计的函数有:
TELL_WAIT();
WAIT_PARENT();
TELL_CHILD(pid);
TELL_PARENT(getppid());
WAIT_CHILD();
实现原理也是通过信号
//这段代码会让父进程先执行,子进程后执行 if((pid = fork()) < 0){ printf("fork error"); }else if(pid == 0){ WAIT_PARENT(); //do sth about child .... }else{ //do sth about parent.... TELL_CHILD(pid); }
//这段代码会让子进程先执行,父进程后执行 if((pid = fork()) < 0){ printf("fork error"); }else if(pid == 0){ //do sth about child .... TELL_PARENT(getppid()); }else{ WAIT_CHILID(); //do sth about parent.... }
参考僵死进程和孤儿进程的区别:http://www.cnblogs.com/anker/p/3271773.html