僵尸进程

本文详细解释了僵尸进程的概念、产生的条件及避免方法。僵尸进程是指进程结束但未被父进程回收的状态,了解如何避免僵尸进程有助于提高系统性能。

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什么是僵尸进程:
一个进程在调用exit命令结束自己的生命的时候,其实它并没有真正的被
销毁, 而是留下一个称为僵尸进程(Zombie)的数据结构(系统调用exit,它的作用是 使进程退出,但也仅仅限于将一个正常的进程变成一个僵尸进程,并不能将其完全销毁)

僵尸进程的产生条件:
在UNIX 系统中,一个进程结束了,但是他的父进程没有等待(调用wait / waitpid)他, 那么他将变成一个僵尸进程。

僵尸进程的最初目的:
由于子进程的结束和父进程的运行是一个异步过程,即父进程永远无法预测子进程 到底什么时候结束. 那么会不会因为父进程太忙来不及wait子进程,或者说不知道 子进程什么时候结束,而丢失子进程结束时的状态信息呢? 不会。因为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。

僵尸进程的避免:
⒈父进程通过wait和waitpid等函数等待子进程结束,这会导致父进程挂起。
⒉ 如果父进程很忙,那么可以用signal函数为SIGCHLD安装handler,因为子进程结束后, 父进程会收到该信号,可以在handler中调用wait回收。
⒊ 如果父进程不关心子进程什么时候结束,那么可以用signal(SIGCHLD,SIG_IGN) 通知内核,自己对子进程的结束不感兴趣,那么子进程结束后,内核会回收, 并不再给父进程发送信号。
⒋ 还有一些技巧,就是fork两次,父进程fork一个子进程,然后继续工作,子进程fork一 个孙进程后退出,那么孙进程被init接管,孙进程结束后,init会回收。不过子进程的回收 还要自己做。

一个有用的链接:
http://baike.baidu.com/link?url=tIu3Tn9BHrmIKXFTuKzCZDOABJHO0Gpn6K2JAgDWbfNezll-vF3cBZ1gPVRXFg9s0kWUXjOnLDM77vtOBv3FtK

### 处理和终止僵尸进程的方法 在Linux系统中,僵尸进程是已经结束但其退出状态尚未被父进程收集的子进程。这种状态会导致进程表中的资源未被释放,从而引发潜在的资源泄漏问题。以下是一些处理和终止僵尸进程的有效方法。 #### 1. 使用 `wait()` 或 `waitpid()` 系统调用 父进程可以通过调用 `wait()` 或 `waitpid()` 函数来收集子进程的退出状态信息,从而清除僵尸进程[^2]。在实际编程中,确保父进程正确实现这一机制是避免僵尸进程的关键。 ```c #include <sys/types.h> #include <sys/wait.h> #include <unistd.h> int main() { pid_t pid = fork(); if (pid == 0) { // 子进程执行任务 _exit(0); } else { // 父进程等待子进程结束 waitpid(pid, NULL, 0); } return 0; } ``` #### 2. 使用信号处理机制 如果父进程未能主动调用 `wait()` 或 `waitpid()`,可以考虑通过信号处理机制捕获 `SIGCHLD` 信号并清理子进程的状态。这种方法可以在父进程中自动处理僵尸进程的问题[^4]。 ```c #include <signal.h> #include <sys/types.h> #include <sys/wait.h> #include <unistd.h> void handler(int sig) { while (waitpid(-1, NULL, WNOHANG) > 0); } int main() { signal(SIGCHLD, handler); pid_t pid = fork(); if (pid == 0) { // 子进程执行任务 _exit(0); } return 0; } ``` #### 3. 杀死父进程以释放僵尸进程 如果僵尸进程的父进程无法正常工作或已终止,可以尝试杀死该父进程。此时,僵尸进程会被操作系统交给 `init` 进程(PID为1)接管,`init` 进程会自动调用 `wait()` 收集僵尸进程的状态信息,从而清除僵尸进程[^3]。 ```bash # 查找僵尸进程及其父进程ID ps -A -ostat,ppid,pid,cmd | grep 'Z' # 杀死父进程 kill -9 <PPID> ``` #### 4. 强制终止僵尸进程 尽管直接杀死僵尸进程本身通常无效,因为僵尸进程已经没有实际运行的代码,但可以通过以下方法间接解决: - **重启相关服务**:如果僵尸进程是由某个特定服务产生的,可以尝试重启该服务以清理相关进程。 - **检查程序逻辑**:分析产生僵尸进程的程序代码,确保父进程正确处理子进程的退出状态。 #### 5. 使用 `top` 和 `ps` 命令监控僵尸进程 通过 `top` 和 `ps` 命令可以实时监控系统中的僵尸进程数量,并采取相应措施。 ```bash # 使用 top 命令查看僵尸进程数量 top -b -n 1 | grep "Z" # 使用 ps 命令查找僵尸进程 ps aux | grep 'Z' ``` --- ### 注意事项 - 僵尸进程本身不会占用 CPU 或内存资源,但会占用进程表中的条目。因此,及时清理僵尸进程对于高并发环境尤为重要[^4]。 - 如果僵尸进程的数量过多,可能会导致系统无法创建新的进程,最终影响系统的正常运行。 ---
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