僵尸进程和孤儿进程----概念

Posted 2020-09-30 王大咩的图书馆

这里仅给出僵尸进程和孤儿进程的概念。来源《深入了解计算机系统（原书第3版）》和网上的博客，下面会给出博客来源。

前言：回收子进程

当一个进程由于某种原因终止时，内核并不是立即把它从系统中清除。相反，进程被保持在一种已终止的状态中，直到被它的父进程回收（reaped）。当父进程回收已终止的子进程时，内核将子进程的退出状态传递给父进程，然后抛弃已终止的进程。从此时开始，该进程就不存在了。

1、基本概念

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仍然保存在系统中。这种进程称之为僵死进程。

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。

2、相关问题

（1）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。

（2）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。

3、危害

（1）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。

（2）孤儿进程是没有父进程的进程。如果一个父进程终止了，内核会安排Init进程称为它的孤儿进程的养父，init进程的PID为1，是系统在启动是由内核创建的，它不会终止，是所有进程的祖先，内核会安排init进程去回收他们。因此孤儿进程并不会有什么危害。

4、避免僵尸进程的几种方法

（1）将子进程成为孤儿进程，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；

（2）让僵尸进程的父进程来回收，父进程每隔一段时间来查询子进程是否结束并回收，调用wait()或者waitpid(),通知内核释放僵尸进程

（3）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。

 

Ref：

http://blog.csdn.net/qq_20218109/article/details/52078076

http://www.cnblogs.com/Anker/p/3271773.html#top

http://www.cnblogs.com/yuxingfirst/p/3165407.html