僵尸进程

参考：
https://www.zhihu.com/question/26432067
https://baike.baidu.com/item/%E5%83%B5%E5%B0%B8%E8%BF%9B%E7%A8%8B/1036577?fr=aladdin
由于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： 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，占用的内存等。
但是仍然为其保留一定的信息（包括进程号the process ID，退出状态the termination status of the process，运行时间the amount of CPU time taken by the process等）。
直到父进程通过wait / waitpid来取时才释放. 但这样就导致了问题，如果进程不调用wait / waitpid的话，那么保留的那段信息就不会释放，其进程号就会一直被占用，
但是系统所能使用的进程号是有限的，如果大量的产生僵死进程，将因为没有可用的进程号而导致系统不能产生新的进程. 此即为僵尸进程的危害，应当避免。

它需要它的父进程来为它收尸，如果它的父进程没安装SIGCHLD信号处理函数调用wait或waitpid（）等待子进程结束，又没有显式忽略该信号，那么它就一直保持僵尸状态；
存在的问题：如果父进程是一个循环，不会结束，那么子进程就会一直保持僵尸状态，这就是为什么系统中有时会有很多的僵尸进程，系统的性能可能会受到影响。
如果这时父进程结束了，那么init进程会自动接手这个子进程，为它收尸，它还是能被清除的。4、子进程结束后为什么要进入僵尸状态? 因为父进程可能要取得子进程的退出状态等信息。
5、僵尸状态是每个子进程必经的状态吗？ 是的。 任何一个子进程（init除外）在exit（）之后，并非马上就消失掉，而是留下一个称为僵尸进程（Zombie）的数据结构，等待父进程处理。
这是每个子进程在结束时都要经过的阶段。如果子进程在exit（）之后，父进程没有来得及处理，这时用ps命令就能看到子进程的状态是“Z”。如果父进程能及时 处理，
可能用ps命令就来不及看到子进程的僵尸状态，但这并不等于子进程不经过僵尸状态。 * 如果父进程在子进程结束之前退出，则子进程将由init接管。
init将会以父进程的身份对僵尸状态的子进程进行处理。
6、如何查看僵尸进程： $ ps -el 其中，有标记为Z的进程就是僵尸进程 S代表休眠状态；D代表不可中断的休眠状态；R代表运行状态；Z代表僵死状态；T代表停止或跟踪状态

在fork()/execve（）过程中，假设子进程结束时父进程仍存在，而父进程fork（）之前既没安装SIGCHLD信号处理函数调用waitpid（）等待子进程结束，又没有显式忽略该信号，则子进程成为僵尸进程，无法正常结束，
此时即使是root身份kill -9也不能杀死僵尸进程。

补救办法：
例如有个进程，它定期的产 生一个子进程，这个子进程需要做的事情很少，做完它该做的事情之后就退出了，因此这个子进程的生命周期很短，
但是，父进程只管生成新的子进程，至于子进程 退出之后的事情，则一概不闻不问，这样，系统运行上一段时间之后，系统中就会存在很多的僵死进程，
倘若用ps命令查看的话，就会看到很多状态为Z的进程。 严格地来说，僵死进程并不是问题的根源，罪魁祸首是产生出大量僵死进程的那个父进程。
因此，当我们寻求如何消灭系统中大量的僵死进程时，答案就是把产生大 量僵死进程的那个元凶枪毙掉（也就是通过kill发送SIGTERM或者SIGKILL信号啦）。
枪毙了元凶进程之后，它产生的僵死进程就变成了孤儿进 程，这些孤儿进程会被init进程接管，init进程会wait()这些孤儿进程，
释放它们占用的系统进程表中的资源，这样，这些已经僵死的孤儿进程 就能瞑目而去了。

僵尸进程的避免：
⒈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。
⒉ 如果父进程很忙，那么可以用signal函数为SIGCHLD安装handler，因为子进程结束后， 父进程会收到该信号，可以在handler中调用wait回收。
⒊ 如果父进程不关心子进程什么时候结束，那么可以用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。
⒋ 还有一些技巧，就是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。

产生过程：
一个进程在调用exit命令结束自己的生命的时候，其实
linux中的僵尸进程
linux中的僵尸进程
它并没有真正的被销毁，而是留下一个称为僵尸进程（Zombie）的数据结构（系统调用exit，它的作用是使进程退出，但也仅仅限于将一个正常的进程变成一个僵尸进程，并不能将其完全销毁）。
在Linux进程的状态中，僵尸进程是非常特殊的一种，它已经放弃了几乎所有内存空间，没有任何可执行代码，也不能被调度，仅仅在进程列表中保留一个位置，
记载该进程的退出状态等信息供其他进程收集，除此之外，僵尸进程不再占有任何内存空间。它需要它的父进程来为它收尸，
如果他的父进程没安装SIGCHLD信号处理函数调用wait或waitpid（）等待子进程结束，又没有显式忽略该信号，那么它就一直保持僵尸状态，如果这时父进程结束了，
那么init进程自动会接手这个子进程，为它收尸，它还是能被清除的。
但是如果父进程是一个循环，不会结束，那么子进程就会一直保持僵尸状态，这就是为什么系统中有时会有很多的僵尸进程。

具体避免僵尸进程方法：
1）在SVR4中，如果调用signal或sigset将SIGCHLD的配置设置为忽略，则不会产生僵死子进程。另外，使用SVR4版的sigaction，则可设置SA_NOCLDWAIT标志以避免子进程僵死。
Linux中也可使用这个，在一个程序的开始调用这个函数
signal(SIGCHLD,SIG_IGN);
2）调用fork两次。
3）用waitpid等待子进程返回.

defunct进程只是在process table里还有一个记录，其他的资源没有占用，除非你的系统的process个数的限制已经快超过了，zombie进程不会有更多的坏处。

fork两次：
（如果父进程不需要通过pid管理子进程，那么fork一次，然后wait，再让fork出来的子进程fork一个孙子进程出来，然后子进程自杀，
然后父进程通过wait回收子进程，此时孙子进程直接被init进程收养，死了自动回收。如果需要通过pid管理，那只能用waitpid之类的调用来人为回收结束的子进程.
,原理是将子进程变成为孤儿进程，从而其的父进程变为init进程，通过init进程可以处理僵尸进程。）

#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)
{
//子进程再创建子进程
printf("I am the first child process.pid:%d ppid:%d ",getpid(),getppid());
pid = fork();
if (pid < 0)
{
perror("fork error:");
exit(1);
}
//第一个子进程退出
else if (pid >0)
{
printf("first procee is exited. ");
exit(0);
}
//第二个子进程
//睡眠3s保证第一个子进程退出，这样第二个子进程的父亲就是init进程里
sleep(3);
printf("I am the second child process.pid: %d ppid:%d ",getpid(),getppid());
exit(0);
}
//父进程处理第一个子进程退出
if (waitpid(pid, NULL, 0) != pid)
{
perror("waitepid error:");
exit(1);
}
exit(0);
return 0;
}

通过信号机制
子进程退出时向父进程发送SIGCHILD信号，父进程处理SIGCHILD信号。在信号处理函数中调用wait进行处理僵尸进程。测试程序如下所示：
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <errno.h>
#include <stdlib.h>
#include <signal.h>

static void sig_child(int signo);

int main()
{
pid_t pid;
//创建捕捉子进程退出信号
signal(SIGCHLD,sig_child);
pid = fork();
if (pid < 0)
{
perror("fork error:");
exit(1);
}
else if (pid == 0)
{
printf("I am child process,pid id %d.I am exiting. ",getpid());
exit(0);
}
printf("I am father process.I will sleep two seconds ");
//等待子进程先退出
sleep(2);
//输出进程信息
system("ps -o pid,ppid,state,tty,command");
printf("father process is exiting. ");
return 0;
}

static void sig_child(int signo)
{
pid_t pid;
int stat;
//处理僵尸进程
while ((pid = waitpid(-1, &stat, WNOHANG)) >0)
printf("child %d terminated. ", pid);
}