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  • Linux的僵尸进程及其解决方法

    1. 产生原因:

        在UNIX 系统中,一个进程结束了,但是他的父进程没有等待(调用wait / waitpid)他,那么他将变成一个僵尸进程。通过ps命令查看其带有defunct的标志。僵尸进程是一个早已死亡的进程,但在进程表(processs table)中仍占了一个位置(slot)。

        但是如果该进程的父进程已经先结束了,那么该进程就不会变成僵尸进程。因为每个进程结束的时候,系统都会扫描当前系统中所运行的所有进程,看看有没有哪个进程是刚刚结束的这个进程的子进程,如果是的话,就由Init进程来接管他,成为他的父进程,从而保证每个进程都会有一个父进程。而Init进程会自动wait其子进程,因此被Init接管的所有进程都不会变成僵尸进程。

        2. 原理分析:

        每个Unix进程在进程表里都有一个进入点(entry),核心进程执 行该进程时使用到的一切信息都存储在进入点。当用 ps 命令察看系统中的进程信息时,看到的就是进程表中的相关数据。当以fork()系统调用建立一个新的进程后,核心进程就会在进程表中给这个新进程分配一个 进入点,然后将相关信息存储在该进入点所对应的进程表内。这些信息中有一项是其父进程的识别码。

        子进程的结束和父进程的运行是一个异步过程,即父进程永远无法预测子进程到底什么时候结束。那么会不会因为父进程太忙来不及 wait 子进程,或者说不知道子进程什么时候结束,而丢失子进程结束时的状态信息呢?不会。因为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状态信息,就可以得到。这种机制就是:当子进程走完了自己的生命周期后,它会执行exit()系统调用,内核释放该进程所有的资源,包括打开的文件,占用的内存等。但是仍然为其保留一定的信息(包括进程号the process ID,退出码exit code,退出状态the terminationstatus of the process,运行时间the amount of CPU time taken by the process等),这些数据会一直保留到系统将它传递给它的父进程为止,直到父进程通过wait / waitpid来取时才释放。

        3.解决方法:

        (1) 父进程通过wait和waitpid等函数等待子进程结束,这会导致父进程挂起。

        执行wait()或waitpid()系统调用,则子进程在终止后会立即把它在进程表中的数据返回给父进程,此时系统会立即删除该进入点。在这种情形下就不会产生defunct进程。

        (2) 如果父进程很忙,那么可以用signal函数为SIGCHLD安装handler。在子进程结束后,父进程会收到该信号,可以在handler中调用wait回收。

        (3) 如果父进程不关心子进程什么时候结束,那么可以用signal(SIGCLD, SIG_IGN)或signal(SIGCHLD, SIG_IGN)通知内核,自己对子进程的结束不感兴趣,那么子进程结束后,内核会回收,并不再给父进程发送信号

        (4)fork两次,父进程fork一个子进程,然后继续工作,子进程fork一个孙进程后退出,那么孙进程被init接管,孙进程结束后,init会回收。不过子进程的回收还要自己做。

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