Linux 僵尸进程、孤儿进程、守护进程简介

Linux进程简介

每个进程都有一个唯一的正数(非零)进程ID (PID)，getpid函数返回调用进程的PID，getppid函数返回它的父进程的PID（创建调用进程的进程）。
父进程通过调用 fork 函数创建一个新的运行的子进程。
子进程得到与父进程用户级虚拟地址空间相同的（但是独立的）一份副本。包括代码和数据段、堆、共享库以及用户栈。子进程还获得与父进程任何打开文件描述符相同的副本，这意味着子进程可以读写父进程中打开的任何文件，父进程和新创建的子进程之间最大的区别在于他们有不同的PID。

pid_t fork(void); // pid_t 在Linux中被定义为 int

fork() 函数调用一次返回两次，一次返回到父进程，一个返回到新创建的子进程。子进程返回0，父进程返回子进程的PID，如果出错，则为-1。
PID:当前进程ID
PPID:当前进程的父进程ID
LWP:线程ID
NLWP:线程组内线程的个数

示例：

#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>

int main() {
    int i = 1;
    pid_t pid;
    pid = fork();
    if (pid == 0) {
        i = 2;
        printf("child process. %d\n", i);
    }
    printf("father process. %d\n", i);  
    // 两次执行这条print，i值不同，因为已经有了不同的地址空间。
    return 0;
}

运行结果：

father process. 1
child process. 2
father process. 2

僵尸进程

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。一个终止了但还未被回收的进程称为僵尸进程。僵尸进程没有运行，但它仍然消耗系统的内存资源。

僵尸进程测试代码

#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
#include <unistd.h>

int main() {
    pid_t pid;
    pid = fork();
    if (pid == 0) { // child process
        printf("child process pid is running\n"); 
        sleep(10);
        return 0;
    }
    sleep(30);
    printf("child process pid : %d\n", pid);
    return 0;
}

这里子进程10s后先结束，因为父进程没有回收子进程，则子进程变成僵尸进程。
在这里插入图片描述
第一次 ps -al 时父进程子进程都在运行，第二次 ps -al 时子进程已经成为僵尸进程，但系统还未正式回收此进程，PID还在。

孤儿进程

如果一个父进程终止了，内核会安排init进程成为它的孤儿进程的养父。init进程的PID为1，是在系统启动时由内核创建的，它不会终止，是所有进程的祖先。如果父进程没有回收它的僵尸子进程就终止了，那么内核会安排init进程去回收他们。长时间运行的程序（shell，服务器等）应该回收他们的僵死子进程。

init进程： 在这里插入图片描述

孤儿进程测试代码

#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
#include <unistd.h>

int main() {
    pid_t pid;
    pid = fork();
    if (pid == 0) {
        printf("child process pid is running\n");
        sleep(30);
        return 0;
    }
    sleep(10);
    printf("child process pid : %d\n", pid);
    return 0;
}

运行结果：
在这里插入图片描述
可以看到父进程PID为25524，子进程PID为25525，等10s后再次执行ps -al 命令，看到父进程已经消失，子进程的PPID更新为1363。

本来孤儿进程应该更新PPID为1，但这里Ubuntu 16.04 指定了 /sbin/upstart 收养孤儿进程，属于发行版的特殊功能吧。
在这里插入图片描述