Linux应用编程 | 孤儿进程及僵尸进程

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孤儿进程

在Linux/Unix环境中，我们是通过fork函数来创建子进程的。创建完毕之后，父子进程独立运行，父进程无法预知子进程什么时候结束。通常情况下，子进程退出后，父进程会使用wait或waitpid函数进行回收子进程的资源，并获得子进程的终止状态。

但是，如果父进程先于子进程结束，则子进程成为孤儿进程。孤儿进程将被init进程（进程号为1）领养，并由init进程对孤儿进程完成状态收集工作。

因此，孤儿进程是没有父进程的进程，它在完成自己的工作退出之后，init进程将完成孤儿进程的善后工作，回收它的资源，因此孤儿进程并不会有什么危害。

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

int main(void)
{
    pid_t pid;
    pid = fork();
    if (pid == 0) {
        while (1) {
			/* 子进程死循环，保证不死 */
            printf("I am child, my parent pid = %d\n", getppid());
            sleep(1);
        }
    } else if (pid > 0) {
			/* 父进程睡眠3秒后退出 */
            printf("I am parent, my pid is = %d\n", getpid());
            sleep(3);
            printf("------------parent going to die------------\n");
    } else {
        perror("fork");
        return 1;
    }
    return 0;
}

僵尸进程

而如果子进程先于父进程退出，同时父进程太忙了，无瑕回收子进程的资源，子进程残留资源（PCB）存放于内核中，变成僵尸（Zombie）进程。

内核对于进程的退出有一套固定的机制，就是会释放该进程所有的资源，包括打开的文件，占用的内存等。但仍然有一部分信息残留在内核中，比如：进程号，退出状态，运行时间等。一般来说，父进程会调用wait或waitpid来获取子进程的退出状态，子进程的资源也随之释放。但如果父进程陷入死循环或没有调用wait/waitpid函数的话，那么子进程残留的信息将得不到释放，会一直占用内核资源。而内核的资源一般是非常宝贵的，因此如果产生大量的僵尸进程的话，将严重影响系统的性能，应避免僵尸进程的产生。

杀死僵尸进程的方法：

如其名，僵尸进程其实已经就是退出的进程，因此无法再利用kill命令杀死僵尸进程。僵尸进程的罪魁祸首是父进程没有回收它的资源，那我们可以想办法它其它进程去回收僵尸进程的资源，这个进程就是init进程。因此，我们可以直接杀死父进程，init进程就会很善良地把那些僵尸进程领养过来，并合理的回收它们的资源，那些僵尸进程就得到了妥善的处理了。

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

int main(void)
{
    pid_t pid;
    pid = fork();
    if (pid == 0) {
            printf("I am child, my parent= %d, going to sleep 3s\n", getppid());
            sleep(3);
            printf("-------------child die--------------\n");
    } else if (pid > 0) {
            printf("I am parent, pid = %d, myson = %d, going to sleep 5s\n", getpid(), pid);
            sleep(5);
			system("ps -o pid,ppid,state,tty,command");
    } else {
        perror("fork");
        return 1;
    }

    return 0;
}