僵尸进程 孤儿进程

Posted 2022-12-15 caohongchang

当一个进程完成它的工作终止之后，它的父进程需要调用wait()或者waitpid()取得子进程的终止状态。如果进程不调用wait/waitpid的话，那么系统保留的那段子进程信息就不会释放，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，如果大量的产生僵尸进程，将因为没有可用的进程号而导致系统不能产生新的进程。

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。

孤儿进程是没有父进程的进程，孤儿进程这个重任就落在了init进程身上，内核就把孤儿进程的父进程设置为init，而init进程会循环地wait()它的已经退出的子进程。这样，当一个孤儿进程凄凉地结束了其生命周期的时候，因此孤儿进程并不会有什么危害。

Linux允许进程查询内核以获得父进程的PID，或者其任何子进程的执行状态。例如，进程可以创建一个子进程来执行特定的任务，然后调用诸如wait()/waitpid()这样的库函数检查子进程是否终止。如果子进程已经终止，那么，它的终止代号将告诉父进程这个任务是否已成功地完成。

为了遵循这些设计原则，不允许Linux内核在进程一终止后就丢弃包含在进程描述符字段中的数据。只有父进程发出了与被终止的进程相关的wait()类系统调用之后，才允许这样做。这就是引入僵死状态的原因：尽管从技术上说进程已死，但必须保存它的描述符，直到父进程调用得到通知。

如果一个进程已经终止，但是它的父进程尚未调用wait()或waitpid()对它进行处理，这时的进程状态称为僵死状态，处于僵死状态的进程称为僵尸进程，正常情况下，僵尸进程都立刻被父进程清理了。

僵尸进程是如何产生的

在UNIX系统中，一个进程结束了，但是它的父进程没有等待（调用wait/waitpid）它，那么它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结束的进程，但在进程表（process 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，就有init进程接管它，称为它的父进程，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。

只有wait了子进程，并最终释放他们占用的系统进程表中的资源和进程号，这样，这些僵死的孤儿进程就彻底被清除了。

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（PCB）仍然保存在系统中。这种进程称之为僵尸进程。

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。

孤儿进程是没有父进程的进程，孤儿进程这个重任就落在了init进程身上，内核就把孤儿进程的父进程设置为init，而init进程会循环地wait()它的已经退出的子进程。这样，当一个孤儿进程凄凉地结束了其生命周期的时候，因此孤儿进程并不会有什么危害。