孤儿进程和僵尸进程

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一、定义：什么是孤儿进程和僵尸进程
僵尸进程：一个子进程在其父进程还没有调用wait()或waitpid()的情况下退出。这个子进程就是僵尸进程。
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。
注：
僵尸进程将会导致资源浪费，而孤儿则不会。

子进程持续10秒钟的僵尸状态(EXIT_ZOMBIE)
------------------------------------------------------
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

main()
{
pid_t pid;
pid = fork();
if(pid < 0)
printf("error occurred! ");
else if(pid == 0) {
printf("Hi father! I'm a ZOMBIE ");
exit(0);  //(1)
}
else {
sleep(10);
wait(NULL);  //(2)
}
}

(1) 向父进程发送SIGCHILD信号
(2) 父进程处理SIGCHILD信号

执行exit()时根据其父进程的状态决定自己的状态:
如果父进程已经退出(没有wait)，则该子进程将会成为孤儿进程过继给init进程
如果其父进程还没有退出，也没有wait()，那么该进程将向父进程发送SIGCHILD信号，进入僵尸状态等待父进程为其收尸。如果父进程一直没有执行wait()，那么该子进程将会持续处于僵尸状态。

子进程将成为孤儿进程
------------------------------------------------------
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

main()
{
pid_t pid;
pid = fork();
if(pid < 0)
printf("error occurred! ");
else if(pid == 0) {
sleep(6);
printf("I'm a orphan ");
exit(0);
}
else {
sleep(1);
printf("Children Bye! ");
}
}

# ./a.out
Children Bye!
# I'm a orphan
(回车后将会进入#)
#
二、影响：
僵尸进程会占用系统资源，如果很多，则会严重影响服务器的性能
孤儿进程不会占用系统资源
处理流程:
只要父进程不等wait(sys/wait.h)子进程,子进程都将成为孤魂野鬼zombie(zombie),unix中默认父进程总是想看子进程死后的状态
if  父进程比子进程先退出
子进程将被init(id  =  1)收养,最后的结果是zombie子进程彻底再见,系统资源释放
else
{
子进程的zombie将一直存在,系统资源占用...
if  父进程dead
子进程将被init(id  =  1)收养,最后的结果是zombie子进程彻底再见,系统资源释放
else  类似的子进程zombie越来越多,系统就等死了!!!
}
三、如何防止僵尸进程
首先明白如何产生僵尸进程：
1、子进程结束后向父进程发出SIGCHLD信号，父进程默认忽略了它
2、父进程没有调用wait()或waitpid()函数来等待子进程的结束
第一种方法:  捕捉SIGCHLD信号,并在信号处理函数里面调用wait函数

转贴Richard Steven的Unix Network Programming代码

int main(int argc, char **argv)
{
...
Signal(SIGCHLD, sig_chld);
for(;
}
...
}

void sig_chld(int signo)
{
pid_t  pid;
int  stat;

while ( (pid = waitpid(-1, &stat, WNOHANG)) >; 0)
printf("child %d terminated ", pid);
return;
}
第二种方法：两次fork()：转载
在《Unix 环境高级编程》里关于这个在8.6节有非常清楚的说明。

实例
回忆一下8 . 5节中有关僵死进程的讨论。如果一个进程要fork一个子进程，但不要求它等待子进程终止，也不希望子进程处于僵死状态直到父进程终止，实现这一要求的诀窍是调用fork两次。程序8 - 5实现了这一点。在第二个子进程中调用sleep以保证在打印父进程ID时第一个子进程已终止。在fork之后，父、子进程都可继续执行——我们无法预知哪一个会先执行。如果不使第二个子进程睡眠，则
在fork之后，它可能比其父进程先执行，于是它打印的父进程ID将是创建它的父进程，而不是init进程（进程ID1）。

#include  <sys/types.h>
#include  <sys/wait.h>
#include  "ourhdr.h"

int main(void)
{
pid_t  pid;

if ( (pid = fork()) < 0)
err_sys("fork error");
else if (pid == 0) {
if ( (pid = fork()) < 0)
err_sys("fork error");
else if (pid > 0)
exit(0); 

sleep(2);
printf("second child, parent pid = %d ", getppid());
exit(0);
}

if (waitpid(pid, NULL, 0) != pid)
err_sys("waitpid error");

exit(0);
}
//avoid zombie process by forking twice