linux c 僵尸进程

在Linux系统中，僵尸进程（Zombie Process）是一种已经执行完毕但未被完全清除的进程，主要原因是父进程没有调用wait()或waitpid()系统调用来回收子进程的资源。以下是关于Linux僵尸进程的详细解释：

僵尸进程的定义

• 概念：僵尸进程是已经执行完毕的进程，但它的父进程还没有调用wait()系统调用来获取子进程的退出状态码，因此子进程的退出信息（包括进程ID、退出状态码等）仍然保存在系统进程表中。
• 产生原因：当一个子进程结束，其父进程没有调用wait()或waitpid()来回收子进程的资源时，子进程就会变成僵尸进程。

僵尸进程的类型

• 孤儿进程：父进程先于子进程结束，子进程被init进程接管，init进程会清理这些孤儿进程产生的僵尸进程。

僵尸进程的应用场景

通常，僵尸进程不会主动产生，而是由于程序逻辑问题导致。例如，一个程序在创建子进程后，如果没有正确处理子进程的结束状态，就可能产生僵尸进程。因此，僵尸进程并不直接应用于某个特定场景，而是作为系统管理中的一个潜在问题。但在编程实践中，了解和避免僵尸进程的产生是十分重要的。故不适用。

僵尸进程产生的原因

• 父进程未回收子进程资源：子进程终止时，会向父进程发送SIGCHLD信号，如果父进程没有调用wait()或waitpid()来读取子进程的退出状态并回收资源，子进程就会成为僵尸进程。
• 父进程先于子进程结束：如果父进程在子进程终止前已经结束，子进程会变为孤儿进程，进而产生僵尸进程。
• 信号处理不当：父进程未处理SIGCHLD信号，导致子进程状态未被清理。
• 不必要的子进程创建：如果子进程的创建不是必需的，应该避免创建它们，这样可以减少僵尸进程的产生。
• 监控和清理不及时：系统未能及时发现并清理僵尸进程，导致僵尸进程积累。
• 程序逻辑错误：程序中未正确处理子进程的结束状态，导致子进程成为僵尸进程。
• 系统资源限制：Linux系统对运行的进程数量有限制，如果产生过多的僵尸进程占用了可用的进程号，将会导致新的进程无法生成。
• 信号处理机制：如果父进程忽略了SIGCHLD信号，内核不会自动回收子进程的资源，从而导致僵尸进程的产生。
• fork两次法：通过在父进程中再次fork出一个新的进程，使得原父进程成为孙子进程，从而避免僵尸进程的产生。
• 设置SIGCHLD信号处理：父进程可以注册一个信号处理函数来处理SIGCHLD信号，当子进程终止时，信号处理函数会被调用，然后可以安全地调用wait()或waitpid()来清理子进程。
• 忽略SIGCHLD信号：父进程可以调用signal(SIGCHLD, SIG_IGN)来忽略SIGCHLD信号，这样内核会自动回收子进程的资源，不会产生僵尸进程。
• 使用双向管道：进行进程间通信也是避免僵尸进程的一种方法。
• 避免不必要的子进程创建：如果子进程的创建不是必需的，应该避免创建它们，这样可以减少僵尸进程的产生。
• 编写信号处理函数：可以在父进程中编写一个信号处理函数，捕捉SIGCHLD信号。在信号处理函数中，可以使用wait()或waitpid()系统调用来回收僵尸进程。
• 修改代码：如果是自己编写的程序，可以在代码中加入处理僵尸进程的逻辑。在子进程终止后，主动调用wait()或waitpid()系统调用来回收僵尸进程。
• 使用nohup命令：在启动子进程时，可以使用nohup命令将其父进程设置为init进程(进程ID为1)。init进程会负责回收僵尸进程，因此可以通过这种方式来处理僵尸进程。
• 重启父进程：如果僵尸进程的父进程是一个守护进程或者可以重启的进程，可以通过重启父进程的方式来处理僵尸进程。重启父进程后，操作系统会自动回收僵尸进程。9