Linux关于僵尸进程和孤儿进程深入

一、孤儿进程
父进程运行结束，但子进程还在运行（未运行结束）的子进程就称为孤儿进程（Orphan Process）。

每当出现一个孤儿进程的时候，内核就把孤儿进程的父进程设置为 init ，而 init 进程会循环地 wait() 它的已经退出的子进程。这样，当一个孤儿进程凄凉地结束了其生命周期的时候，init 进程就会代表党和政府出面处理它的一切善后工作。

因此孤儿进程并不会有什么危害。

二、僵尸进程
进程终止，父进程尚未回收，子进程残留资源（PCB）存放于内核中，变成僵尸（Zombie）进程。

这样就会导致一个问题，如果进程不调用wait() 或 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，如果大量的产生僵尸进程，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。

上面描述了关于孤儿进程和僵尸进程的概念和可能造成的影响。下面以代码例子更加深入了解

1、正常场景
该场景会在父进程中通过waitpid等待回收子进程的资源，保证不会出现资源泄漏情况

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


int main()
{
    pid_t ppid, childPid;
    int status = 0;

    system("ps -aux | grep forkTest");
    printf("-------------------------\n");
    ppid = fork();

    if(ppid < 0)
    {
        perror("error in fork");
    } else if (ppid == 0)
    {
       printf("this is in child process, child process pid:%d\n",getpid());
       //sleep 3s and exit child process
       sleep(30);
       exit(0);
    } else{
       printf("this is in parent process, parent process pid:%d\n", getpid());
    }

    do{
        childPid = waitpid(ppid, &status, WNOHANG);
        if(childPid == 0)
        {
            printf("No child exited,ret=%d\n", childPid);
            sleep(2);
        }
    }while(childPid == 0);

    if(WIFEXITED(status))
        printf("normal exited:%d\n",childPid);
    if(WIFSIGNALED(status) && WTERMSIG(status) == SIGKILL)
        printf("process killed by signal SIGKILL\n");

    return 0;
}

2、僵尸进程

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


int main()
{
    pid_t ppid;
    ppid = fork();//创建进程
    
    if(ppid < 0)
    {
        perror("error in fork");`在这里插入代码片`
    } else if (ppid == 0)  //ppid为0则为子线程
    {
       printf("this is in child process, child process pid:%d\n",getpid());
       exit(0); //这里让子进程先退出，父进程没有回收子进程资源则会导致僵尸进程的出现
    } else{        //ppid>0则为父线程
       printf("this is in parent process, parent process pid:%d\n", getpid());
    }

    sleep(300); //这里sleep为了保证父进程后退出
	return 0;
}

结果分析如下：

为了防止僵尸进程的出现，应该在父进程中回收子进程退出后的资源，可以使用wait或者waitpid回收资源

3、孤儿进程

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


int main()
{
    pid_t ppid;
    ppid = fork();//创建进程
    
    if(ppid < 0)
    {
        perror("error in fork");
    } else if (ppid == 0)  //ppid为0则为子线程
    {
       printf("this is in child process, child process pid:%d\n",getpid());
       sleep(30); //这里睡眠30s为了保证子进程后于父进程退出
       exit(0); 
    } else{        //ppid>0则为父线程
       printf("this is in parent process, parent process pid:%d\n", getpid());
    }
	return 0;
}

该种情况会出现孤儿进程，但该孤儿进程会被系统init接管保证资源释放的工作，故孤儿进程并没有什么危害。