linux僵尸进程怎么避免

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linux 僵尸进程是一个早已死亡的进程，但是在进程表中仍占了一个位置；如果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“”，这样就产生了僵尸进程；如果大量产生僵尸进程，那么将因为没有可用的进程号而导致系统不能产生新的进程，所以要避免有僵尸进程。

一、什么是僵尸进程

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。当用 ps 命令观察进程的执行状态时，看到这些进程的状态栏为 defunct。僵尸进程是一个早已死亡的进程，但在进程表（processs table）中仍占了一个位置（slot）。

但是如果该进程的父进程已经先结束了，那么该进程就不会变成僵尸进程。因为每个进程结束的时候, 系统都会扫描当前系统中所运行的所有进程，看看有没有哪个进程是刚刚结束的这个进程的子进程，如果是的话，就由 Init 进程来接管他，成为他的父进程，从而保证每个进程都会有一个父进程。而 Init 进程会自动 wait 其子进程, 因此被 Init 接管的所有进程都不会变成僵尸进程。

二、UNIX 下进程的运作方式

每个 Unix 进程在进程表里都有一个进入点（entry），核心进程执行该进程时使用到的一切信息都存储在进入点。当用 ps 命令察看系统中的进程信息时，看到的就是进程表中的相关数据。当以 fork()系统调用建立一个新的进程后，核心进程就会在进程表中给这个新进程分配一个进入点，然后将相关信息存储在该进入点所对应的进程表内。这些信息中有一项是其父进程的识别码。

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：当子进程走完了自己的生命周期后，它会执行 exit()系统调用，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，退出码 exit code，退出状态 the terminationstatus of the process，运行时间 the amount of CPU time taken by the process 等），这些数据会一直保留到系统将它传递给它的父进程为止，直到父进程通过 wait / waitpid 来取时才释放。

也就是说，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数据等待父进程收回。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数据消失。

三、僵尸进程的危害

如果父进程不调用 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，但是系统的进程表容量是有限的，所能使用的进程号也是有限的，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。

所以，defunct 进程不仅占用系统的内存资源，影响系统的性能，而且如果其数目太多，还会导致系统瘫痪。而且，由于调度程序无法选中 Defunct 进程，所以不能用 kill 命令删除 Defunct 进程，惟一的方法只有重启系统。

四、僵尸进程的产生

如果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“defunct”，这样就产生了僵尸进程。它将永远保持这样直到父进程 wait()。

由此可见，defunct 进程的出现时间是在子进程终止后，但是父进程尚未读取这些数据之前。利用这一点我们可以用下面的程序建立一个 defunct 进程：

#include stdio.h 
 
#include sys/types.h 
 
main()  
{ 
 
 if(!fork())  
    { 
 
        printf(“child pid=%d\n”, getpid());  
 
        exit(0);  
 
    }  
 
    sleep(20);  
 
    printf(“parent pid=%d \n”, getpid());  
 
    exit(0);  
 
}

当上述程序以后台的方式执行时，第 17 行强迫程序睡眠 20 秒，让用户有时间输入 ps - e 指令，观察进程的状态，我们看到进程表中出现了 defunct 进程。当父进程执行终止后，再用 ps - e 命令观察时，我们会发现 defunct 进程也随之消失。这是因为父进程终止后，init 进程会接管父进程留下的这些“孤儿进程”（orphan process），而这些“孤儿进程”执行完后，它在进程表中的进入点将被删除。如果一个程序设计上有缺陷，就可能导致某个进程的父进程一直处于睡眠状态或是陷入死循环，父进程没有 wait 子进程，也没有终止以使 Init 接管，该子进程执行结束后就变成了 defunct 进程，这个 defunct 进程可能会一直留在系统中直到系统重新启动。

在看一个产生僵尸进程的例子。

子进程要执行的程序 test_prog

//test.c 
#include stdio.h int main()  {  
 int i = 0;  
 for (i = 0 ; i i++)  
        { 
                printf (child time %d\n , i+1);  
                sleep (1);  
        }  
 return 0;  }

父进程 father 的代码 father.c

#include  stdio.h  
#include  unistd.h  
#include  sys/types.h  
#include  sys/wait.h  
int main() 
{ 
 int pid = fork (); 
 if (pid == 0) 
 { 
 system ( ./test_prog  
 _exit (0); 
 }else 
 { 
 int i = 0; 
 /* 
 int status = 0; 
 while (!waitpid(pid,  status, WNOHANG)) 
 { 
 printf (father waiting%d\n , ++i); 
 sleep (1); 
 }*/ 
 while (1) 
 { 
 printf (father waiting over%d\n , ++i); 
 sleep (1); 
 } 
 return 0; 
 } 
 
}

执行./father, 当子进程退出后，由于父进程没有对它的退出进行关注，会出现僵尸进程

20786 pts/0    00:00:00 father  
20787 pts/0    00:00:00 father defunct

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 着手处理它们。

五、如何避免僵尸进程

1、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。

在上个例子中，如果我们略作修改，在第 8 行 sleep()系统调用前执行 wait()或 waitpid()系统调用，则子进程在终止后会立即把它在进程表中的数据返回给父进程，此时系统会立即删除该进入点。在这种情形下就不会产生 defunct 进程。

2. 如果父进程很忙，那么可以用 signal 函数为 SIGCHLD 安装 handler。在子进程结束后，父进程会收到该信号，可以在 handler 中调用 wait 回收。

3. 如果父进程不关心子进程什么时候结束，那么可以用 signal(SIGCLD, SIG_IGN)或 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

4. 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。下面就是 Stevens 给的采用两次 folk 避免僵尸进程的示例：

#include apue.h #include sys/wait.h  int main(void)  ...{ 
     pid_t    pid;  
 
 if ((pid = fork()) 0) ...{ 
         err_sys(fork error  
     } else if (pid == 0) ...{    /**//* first child */ 
 if ((pid = fork()) 0)  
             err_sys(fork error  
 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 , getppid());  
         exit(0);  
     }  
 
 if (waitpid(pid, NULL, 0) != pid)  /**//* wait for first child */ 
         err_sys(waitpid error  
 
 /**//* 
      * We re the parent (the original process); we continue executing, 
      * knowing that we re not the parent of the second child. 
     */ 
     exit(0);  }