fork两次如何避免僵尸进程收藏

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1. #include <stdio.h>  
2. #include <sys/wait.h>  
3. #include <sys/types.h>  
4. #include <unistd.h>  
5.   
6. int main(void)     
7. {     
8.    pid_t pid;     
9.     
10.     if ((pid = fork()) < 0)     
11.     {     
12.         fprintf(stderr,"Fork error!/n");     
13.         exit(-1);     
14.     }     
15.     else if (pid == 0) /* first child */    
16.     {      
17.         if ((pid = fork()) < 0)     
18.         {      
19.             fprintf(stderr,"Fork error!/n");     
20.             exit(-1);     
21.         }     
22.         else if (pid > 0)     
23.             exit(0); /* parent from second fork == first child */    
24.         /*   
25.          * We're the second child; our parent becomes init as soon   
26.          * as our real parent calls exit() in the statement above.   
27.          * Here's where we'd continue executing, knowing that when   
28.          * we're done, init will reap our status.   
29.          */    
30.         sleep(2);     
31.         printf("Second child, parent pid = %d/n", getppid());     
32.         exit(0);     
33.     }     
34.          
35.     if (waitpid(pid, NULL, 0) != pid) /* wait for first child */    
36.     {     
37.         fprintf(stderr,"Waitpid error!/n");     
38.         exit(-1);     
39.     }     
40.     
41.     /*   
42.      * We're the parent (the original process); we continue executing,   
43.      * knowing that we're not the parent of the second child.   
44.      */    
45.     exit(0);     
46. }     

fork两次在防止僵死方面来说，就是因为儿子进程先退出，孙子进程就被init接管了，实际上与最初的父进程脱离了关系，就不会僵死了。见APUE 的P151以下描述：

回忆一下8 . 5节中有关僵死进程的讨论。如果一个进程要f o r k一个子进程，但不要求它等待子进程终止，也不希望子进程处于僵死状态直到父进程终止，实现这一要求的诀窍是调用f o r k两次。程序8 - 5实现了这一点。
在第二个子进程中调用s l e e p以保证在打印父进程I D时第一个子进程已终止。在f o r k之后，父、子进程都可继续执行——我们无法预知哪一个会先执行。如果不使第二个子进程睡眠，则在f o r k之后，它可能比其父进程先执行，于是它打印的父进程I D将是创建它的父进程，而不是i n i t进程（进程ID 1）。

两次fork的其它作用就是做daemon：

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1. void InitAsDaemon()     
2. {     
3.  if (Fork() > 0)     
4.   exit(0);     
5.     
6.  setsid();     
7.     
8.  Signal(SIGINT, SIG_IGN);     
9.  Signal(SIGHUP, SIG_IGN);     
10.  Signal(SIGQUIT, SIG_IGN);     
11.  Signal(SIGPIPE, SIG_IGN);     
12.  Signal(SIGTTOU, SIG_IGN);     
13.  Signal(SIGTTIN, SIG_IGN);     
14.  Signal(SIGCHLD, SIG_IGN);     
15.     
16.  if (Fork() > 0)     
17.   exit(0);     
18.     
19.  chdir("/");     
20.  umask(0);     
21. }  

 

关于僵尸进程：

　　在fork()/execve()过程中，假设子进程结束时父进程仍存在，而父进程fork()之前既没安装SIGCHLD信号处理函数调用waitpid()等待子进程结束，又没有显式忽略该信号，则子进程成为僵尸进程，无法正常结束，此时即使是root身份kill -9也不能杀死僵尸进程。补救办法是杀死僵尸进程的父进程(僵尸进程的父进程必然存在)，僵尸进程成为"孤儿进程"，过继给1号进程init，init始终会负责清理僵尸进程。

　　僵尸进程是指的父进程结束前已经退出,而该进程dead之后没有进程接受,就成为僵尸进程.(zombie)进程 
　　怎样产生僵尸进程的： 
　　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）。在Linux进程的状态中，僵尸进程是非常特殊的一种，它已经放弃了几乎所有内存空间，没有任何可执行代码，也不能被调度，仅仅在进程列表中保留一个位置，记载该进程的退出状态等信息供其他进程收集，除此之外，僵尸进程不再占有任何内存空间。它需要它的父进程来为它收尸，如果他的父进程没安装SIGCHLD信号处理函数调用wait或waitpid()等待子进程结束，又没有显式忽略该信号，那么它就一直保持僵尸状态，如果这时父进程结束了，那么init进程自动会接手这个子进程，为它收尸，它还是能被清除的。但是如果如果父进程是一个循环，不会结束，那么子进程就会一直保持僵尸状态，这就是为什么系统中有时会有很多的僵尸进程。 
　　怎么查看僵尸进程： 
　　利用命令ps，可以看到有 标记为Z的进程 就是僵尸进程。 
　　怎样来清除僵尸进程： 
　　1.改写父进程，在子进程死后要为它收尸。具体做法是 接管SIGCHLD信号 。子进程死后，会发送SIGCHLD信号给父进程，父进程收到此信号后，执行waitpid()函数为子进程收尸。这是基于这样的原理：就算父进程没有调用wait，内核也会向它发送SIGCHLD消息，尽管对的默认处理是忽略，如果想响应这个消息，可以设置一个处理函数。 
　　2.把父进程杀掉。父进程死后，僵尸进程成为"孤儿进程"，过继给1号进程init，init始终会负责清理僵尸进程．它产生的所有僵尸进程也跟着消失。

      3.调用fork两次。
　　=========================================== 
　　在Linux中可以用 
　　ps auwx 
　　发现僵尸进程 
　　a all w/ tty, including other users 所有窗口和终端，包括其他用户的进程 
　　u user-oriented 面向用户(用户友好) 
　　-w,w wide output 宽格式输出 
　　x processes w/o controlling ttys 
　　在僵尸进程后面 会标注 
　　ps axf 
　　看进程树，以树形方式现实进程列表 
　　ps axm 
　　会把线程列出来,在linux下进程和线程是统一的，是轻量级进程的两种方式。 
　　ps axu 
　　显示进程的详细状态 
　　=========================================== 
　　killall 
　　kill -15 
　　kill -9 
　　一般都不能杀掉 defunct进程 
　　用了kill -15,kill -9以后 之后反而会多出更多的僵尸进程 
　　kill -kill pid 
　　fuser -k pid 
　　可以考虑杀死他的parent process， 
　　kill -9 他的parent process 
　　=========================================== 
　　一个已经终止,但是其父进程尚未对其进行善后处理（获取终止子进程的有关信息、释放它仍占用的资源）的进程被称为僵死进程(Zombie Process)。 
　　避免zombie的方法： 
　　1)在SVR4中，如果调用signal或sigset将SIGCHLD的配置设置为忽略,则不会产生僵死子进程。另外,使用SVR4版的sigaction,则可设置SA_NOCLDWAIT标志以避免子进程僵死。 
　　Linux中也可使用这个，在一个程序的开始调用这个函数 
　　signal(SIGCHLD,SIG_IGN); 
　　2)调用fork两次。程序8 - 5 实现了这一点。 
　　3)用waitpid等待子进程返回. 
　　=========================================== 
　　zombie进程是僵死进程。防止它的办法，一是用wait,waitpid之类的函数获得 
　　进程的终止状态，以释放资源。另一个是fork两次 
　　=========================================== 
　　defunct进程只是在process table里还有一个记录，其他的资源没有占用，除非你的系统的process个数的限制已经快超过了，zombie进程不会有更多的坏处。 
　　可能唯一的方法就是reboot系统可以消除zombie进程。 
　　=========================================== 
　　任何程序都有僵尸状态，它占用一点内存资源(也就是进程表里还有一个记录)，仅仅是表象而已不必害怕。如果程序有问题有机会遇见，解决大批量僵尸简单有效的办法是重起。kill是无任何效果的 
　　fork与zombie/defunct" 
　　在Unix下的一些进程的运作方式。当一个进程死亡时,它并不是完全的消失了。进程终止,它不再运行,但是还有一些残留的小东西等待父进程收回。这些残留的东西包括子进程的返回值和其他的一些东西。当父进程 fork() 一个子进程后,它必须用 wait() 或者 waitpid() 等待子进程退出。正是这个 wait() 动作来让子进程的残留物消失。 
　　自然的，在上述规则之外有个例外:父进程可以忽略 SIGCLD 软中断而不必要 wait()。可以这样做到(在支持它的系统上,比如Linux): 
　　

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1. main()      
2.     
3. 　　{      
4.     
5. 　　signal(SIGCLD, SIG_IGN); /* now I don't have to wait()! */      
6.     
7. 　　.      
8.     
9. 　　.      
10.     
11. 　　fork();      
12.     
13. 　　fork();      
14.     
15. 　　fork(); /* Rabbits, rabbits, rabbits! */      
16.     
17. 　}    

  　　现在，子进程死亡时父进程没有 wait()，通常用 ps 可以看到它被显示为“”。它将永远保持这样 直到 父进程 wait()，或者按以下方法处理。 
　　这里是你必须知道的另一个规则：当父进程在它wait()子进程之前死亡了(假定它没有忽略 SIGCLD),子进程将把 init(pid 1)进程作为它的父进程。如果子进程工作得很好并能够控制，这并不是问题。但如果子进程已经是 defunct（死亡），我们就有了一点小麻烦。看，原先的父进程不可能再 wait()，因为它已经消亡了。这样，init 怎么知道 wait() 这些 zombie 进程。 
　　答案：不可预料的。 在一些系统上，init周期性的破坏掉它所有的defunct进程。在另外一些系统中,它干脆拒绝成为任何defunct进程的父进程，而是马上毁灭它们 。如果你使用上述系统的一种,可以写一个简单的循环，用属于init的defunct进程填满进程表。这大概不会令你的系统管理员很高兴吧? 
　　你的任务：确定你的父进程不要忽略 SIGCLD，也不要 wait() 它 fork() 的所有进程。不过，你也未必 要 总是这样做（比如，你要起一个 daemon（守护进程，后台程序） 或是别的什么东西）,但是你必须小心编程，如果你是一个 fork() 的新手。另外，也不要在心理上有任何束缚。 
　　总结： 
　　子进程成为 defunct 直到父进程 wait()，除非父进程忽略了 SIGCLD 。 
　　更进一步，父进程没有 wait() 就消亡（仍假设父进程没有忽略 SIGCLD ）的子进程（活动的或者 defunct）成为 init 的子进程，init 用重手法处理它们。

如何避免：

若调用成功则返回清理掉的子进程id，若调用出错则返回-1。父进程调用wait或waitpid时可能会：

•     阻塞（如果它的所有子进程都还在运行）。

•     带子进程的终止信息立即返回（如果一个子进程已终止，正等待父进程读取其终止信息）。

•     出错立即返回（如果它没有任何子进程）。

这两个函数的区别是：

•     如果父进程的所有子进程都还在运行，调用wait将使父进程阻塞，而调用waitpid时如果在options参数中指定WNOHANG可以使父进程不阻塞而立即返回0。

•      wait等待第一个终止的子进程，而waitpid可以通过pid参数指定等待哪一个子进程。

可见，调用wait和waitpid不仅可以获得子进程的终止信息，还可以使父进程阻塞等待子进程终止，起到进

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

int main(void)
{
 pid_t pid;
 pid = fork();
 if (pid < 0) {
  perror("fork failed");
  exit(1);
 }
 if (pid == 0) {
  int i;
  for (i = 3; i > 0; i--) {
   printf("This is the child\n");
   sleep(1);
  }
  exit(3);
 } else {
  int stat_val;
  waitpid(pid, &stat_val, 0);
  if (WIFEXITED(stat_val))
   printf("Child exited with code %d\n", WEXITSTATUS(stat_val));
  else if (WIFSIGNALED(stat_val))
   printf("Child terminated abnormally, signal %d\n", WTERMSIG(stat_val));
 }
 return 0;
}

2 处理信号：
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include<sys/wait.h>

void proc_child(int SIGNO)
{
int pid = -1;
int stat;
pid = waitpid(-1, &stat, WNOHANG);
}

int main(int argc, char **argv)
{
signal(SIGCHLD, proc_child);
if (0 == fork()) {
printf("In the child process:%d\n", getpid());
} else {
printf("In the parent process:%d\n", getpid());
sleep(10);
exit(0);
}
printf("Pid:%d\n", getpid());
return 0;
}

3 忽略信号
int main(int argc, char **argv)
{
signal(SIGCHLD, SIG_IGN); //加入此句即可，忽略SIGCHLD信号
if (0 == fork()) {
printf("In the child process:%d\n", getpid());
} else {
printf("In the parent process:%d\n", getpid());
sleep(10);
exit(0);
}
printf("Pid:%d\n", getpid());
return 0;
}
4 apue上的fork两次：

fork两次在防止僵死方面来说，就是因为儿子进程先退出，孙子进程就被init接管了，实际上与最初的父进程脱离了关系，就不会僵死了。

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

int main(void)   
{   
   pid_t pid;   
  
    if ((pid = fork()) < 0)   
    {   
        fprintf(stderr,"Fork error!\n");   
        exit(-1);   
    }   
    else if (pid == 0) /* first child */  
    {    
        if ((pid = fork()) < 0)   
        {    
            fprintf(stderr,"Fork error!\n");   
            exit(-1);   
        }   
        else if (pid > 0)   
            exit(0); /* parent from second fork == first child */  
        /*  
         * We're the second child; our parent becomes init as soon  
         * as our real parent calls exit() in the statement above.  
         * Here's where we'd continue executing, knowing that when  
         * we're done, init will reap our status.  
         */  
        sleep(2);   
        printf("Second child, parent pid = %d\n", getppid());   
        exit(0);   
    }   
       
    if (waitpid(pid, NULL, 0) != pid) /* wait for first child */  
    {   
        fprintf(stderr,"Waitpid error!\n");   
        exit(-1);   
    }   
  
    /*  
     * We're the parent (the original process); we continue executing,  
     * knowing that we're not the parent of the second child.  
     */  
    exit(0);   
}   
5 
static void
sig_child()
{
    waitpid(-1, NULL, 0);
}
[...]
signal(SIGCHLD, sig_child)
sig_child这个函数有问题。这个函数的作用是每当有一个进程退出时，便会调用一次sig_child，sig_child便会调用
waitpid处理一个已退出的子进程。但是假如程序正在sig_child里面，这时又有另外一个子进程退出了，这时该怎么处理呢？处理的方法应该是不
会有另外一个sig_child响应，于是这时便有2个子进程退出了，但是sig_child只能处理一个，于是便有一个退出的子进程成了僵死进程了。

于是把sig_child改成：
static void
sig_child()
{
    while (waitpid(-1, NULL, 0) > 0);
}
 
这样假如程序正在sig_child里面，这时又有另外n个子进程退出了，由于用了while，于是sig_child便会将所以退出的子进程“一网打尽”。

这是一种处理僵死进程的方法，另外还有2种：
signal(SIGCHLD, SIG_IGN);
忽略SIGCHLD信号，父进程不需要处理，直接把退出的子进程推给init进程处理。

struct sigaction    sa;
sa.sa_handler = SIG_IGN;
sa.sa_flags = SA_NOCLDWAIT;
sigemptyset(&sa.sa_mask);
if (sigaction(SIGCHLD, &sa, NULL) < 0) {
    exit(-1);
}