Linux-孤兒進程與僵屍進程

1、前言

　　之前在看《unix環境高級編程》第八章進程時候，提到孤兒進程和僵屍進程，一直對這兩個概念比較模糊。今天被人問到什麽是孤兒進程和僵屍進程，會帶來什麽問題，怎麽解決，我只停留在概念上面，沒有深入，倍感慚愧。晚上回來google了一下，再次參考APUE，認真總結一下，加深理解。

2、基本概念

　　我們知道在unix/linux中，正常情況下，子進程是通過父進程創建的，子進程在創建新的進程。子進程的結束和父進程的運行是一個異步過程,即父進程永遠無法預測子進程 到底什麽時候結束。 當一個 進程完成它的工作終止之後，它的父進程需要調用wait()或者waitpid()系統調用取得子進程的終止狀態。

　　孤兒進程：一個父進程退出，而它的一個或多個子進程還在運行，那麽那些子進程將成為孤兒進程。孤兒進程將被init進程(進程號為1)所收養，並由init進程對它們完成狀態收集工作。

　　僵屍進程：一個進程使用fork創建子進程，如果子進程退出，而父進程並沒有調用wait或waitpid獲取子進程的狀態信息，那麽子進程的進程描述符仍然保存在系統中。這種進程稱之為僵死進程。

3、問題及危害

　　unix提供了一種機制可以保證只要父進程想知道子進程結束時的狀態信息， 就可以得到。這種機制就是: 在每個進程退出的時候,內核釋放該進程所有的資源,包括打開的文件,占用的內存等。 但是仍然為其保留一定的信息(包括進程號the process ID,退出狀態the termination status of the process,運行時間the amount of CPU time taken by the process等)。直到父進程通過wait / waitpid來取時才釋放。 但這樣就導致了問題，如果進程不調用wait / waitpid的話，

　　孤兒進程是沒有父進程的進程，孤兒進程這個重任就落到了init進程身上，init進程就好像是一個民政局，專門負責處理孤兒進程的善後工作。每當出現一個孤兒進程的時候，內核就把孤 兒進程的父進程設置為init，而init進程會循環地wait()它的已經退出的子進程。這樣，當一個孤兒進程淒涼地結束了其生命周期的時候，init進程就會代表黨和政府出面處理它的一切善後工作。因此孤兒進程並不會有什麽危害。

　　任何一個子進程(init除外)在exit()之後，並非馬上就消失掉，而是留下一個稱為僵屍進程(Zombie)的數據結構，等待父進程處理。

　　僵屍進程危害場景：

　　例如有個進程，它定期的產 生一個子進程，這個子進程需要做的事情很少，做完它該做的事情之後就退出了，因此這個子進程的生命周期很短，但是，父進程只管生成新的子進程，至於子進程 退出之後的事情，則一概不聞不問，這樣，系統運行上一段時間之後，系統中就會存在很多的僵死進程，倘若用ps命令查看的話，就會看到很多狀態為Z的進程。 嚴格地來說，僵死進程並不是問題的根源，罪魁禍首是產生出大量僵死進程的那個父進程。因此，當我們尋求如何消滅系統中大量的僵死進程時，答案就是把產生大 量僵死進程的那個元兇槍斃掉（也就是通過kill發送SIGTERM或者SIGKILL信號啦）。槍斃了元兇進程之後，它產生的僵死進程就變成了孤兒進 程，這些孤兒進程會被init進程接管，init進程會wait()這些孤兒進程，釋放它們占用的系統進程表中的資源，這樣，這些已經僵死的孤兒進程 就能瞑目而去了。

僵屍進程和孤兒進程