linux下理解僵尸进程&孤儿进程&守护进程测试范例及源码

测试代码

#define _GNU_SOURCE

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

typedef void (*spawn_proc_pt)(void*data);

static void work_process_cycle(void*data);//干活的函数
static void start_processes(int n);		  //几个人干活

pid_t spawn_process(spawn_proc_pt proc,void *data,char *name);	//每个干活的属性


int main(int argc,char** argv){
	
	printf("father pid:%d\n",getpid());
	
	start_processes(2);

//	printf("father is over!\n");	
	//wait(NULL);
	
	while(1) sleep(10);	
	return 0;	
}

void start_processes(int n){
	
	int i =0;
	for(i=n-1;i>=0;i--){
		
		spawn_process(work_process_cycle,(void*)(intptr_t)i,"Work process");
	}
	
}

pid_t spawn_process(spawn_proc_pt proc,void *data,char *name){
	
	//只有子进程取干活
	
	pid_t pid;
	
	pid = fork();
	
	
	switch(pid){
		
	case -1:
		fprintf(stderr,"fork() failed while spawning\"%s\"\n",name);
		return -1;
	case 0:
		proc(data);
		return 0;
	default :
		//父进程不干活
		break;
		
	}
	
	printf("start pid:%ld name:%s\n",(long int)pid,name);
	
	return pid;
	
}

void work_process_init(int worker){
	cpu_set_t cpu_affinity;
	
	CPU_ZERO(&cpu_affinity); //清零
	CPU_SET(worker%CPU_SETSIZE,&cpu_affinity);//绑定

	if(stderr,sched_setaffinity(0,sizeof(cpu_set_t),&cpu_affinity)==-1){
		
		fprintf(stderr,"sched_setaffinity failed\n");
	}
}

void work_process_cycle(void *data){
	//干活前绑定
	int worker = (intptr_t)data;
	
	work_process_init(worker);
	
	for(;;){
		sleep(10);
		printf("get pid:%ld...\n",(long int)getpid());
		
	}
	
}

孤儿进程

孤儿进程:一个父进程退出，而它的一个或多个子进程还在运行，那么那些子进程将成为孤儿进程。孤儿进程将被init进程所收养，并由init进程对它们完成状态收集工作。

孤儿进程测试 demo

我们创建一个父进程和两个子进程，让程序运行使用 linux 的相关进程查看命令查看相关情况.要弄懂下面的测试用例得懂得进程的相关概念

将上述代码编译运行，guer.exe 是我们要进行测试的程序 看到程序启动 父进程号位 2004 的创建了两个子进程分别位 2005 和2006

通过MobaXterm Personal Edition 在打开一个终端使用命令 ps _ef|grep guer.exer 查看对应的父进程和子进程再系统中的进程 id 号

使用命令 kill -9 2003 杀死父进程，再使用 ps _ef|grep guer.exer 查看进程情况，发现再杀死父进程 2003 之后 进程 id 为 2004 和 2005的父进程 id号变为了1，1代表的 init 进程，我们把它称之为 “爷爷进程” 这个比比较符合人之常情孩子的父亲走了，爷爷就接管了孩子的照看任务.

僵尸进程

**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）。
  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。

僵尸进程测试 demo

测试代码使用和孤儿进程的相同的 c 文件代码，重新编译为 jianshi.exe 的可执行文件，执行，创建父进程 id 号 2266 子进程 id 号 2267 2268

这时使用命令 ps -ef|grep jianshi.exe 查看相关进程 id 号

进程正常执行，使用 kill -9 2267 2268干掉子进程，这时发现 子进程号的最后出现 其代表的意思就是僵尸进程

使用 kill -9 2266干掉父进程，再查看相关进程，发现父进程被杀死的时，进行了==“收尸”==，查看父进程子进程全部被杀死掉

守护进程

守护进程: 不与任何终端关联的进程，通常情况下守护进程在系统启动时就在运行，它们以root用户或者其他特殊用户(apache和postfix)运行，并能处理一些系统级的任务。守护进程脱离于终端，是为了避免进程在执行过程中的信息在任何终端上显示，并且进程也不会被任何终端所产生的终端信息所打断（比如关闭终端等）。那如何成为一个守护进程呢？ 步骤如下：
1.调用fork(),创建新进程,它会是将来的守护进程.
2.在父进程中调用exit,保证子进程不是进程组长
3.调用setsid()创建新的会话区
4.将当前目录改成根目录(如果把当前目录作为守护进程的目录,当前目录不能被卸载他作为守护进程的工作目录)
5.将标准输入,标准输出,标准错误重定向到/dev/null.

守护进程测试 demo

进程守护使用接口 API 实现

int daemon(int nochdir, int noclose)
{
    int fd;

    switch (fork()) {
    case -1:
        return (-1);
    case 0:
        break;
    default:
        _exit(0);
    }

    if (setsid() == -1)
        return (-1);

    if (!nochdir)
        (void)chdir("/");

    if (!noclose && (fd = open("/dev/null", O_RDWR, 0)) != -1) {
        (void)dup2(fd, STDIN_FILENO);
        (void)dup2(fd, STDOUT_FILENO);
        (void)dup2(fd, STDERR_FILENO);
        if (fd > 2)
            (void)close (fd);
    }
    return (0);
}

使用时只需调用 daemon，并且传入参数 (0,0)

运行程序 cp.exe 发现程序中 printf 打印的字符并未出现在终端上出现

我们再打开另一个终端查看 cp.exe 这个进程是否存在，发现进程 id 确实存在，说明进程在运行

我们使用 killall -9 cp.exe 杀死这个进程看看，进程可以被杀死

总结:孤儿进程就是父进程再子进程前去世去世后的子进程有 线程 id 号为1的爷爷进程托管，僵尸进程就是子进程先于父进程先去世，去世后的子进程变为了僵尸进程，有做为标记，父进程死后为僵尸进程收尸. 守护进程则是不将相应信息显示在终端，在后台默默运行. 这个一般是我们的服务器布署时的运行模式，没有终端，将相关信息输出到日志中去.