僵尸进程

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类UNIX系统中,僵尸进程是指完成执行(通过exit系统调用,或运行时发生致命错误或收到终止信号所致)但在操作系统的进程表中仍然有一个表项(进程控制块PCB),处于"终止状态英语Process state#Terminated"的进程。这发生于子进程需要保留表项以允许其父进程读取子进程的exit status:一旦退出态通过wait系统调用读取,僵尸进程条目就从进程表中删除,称之为"回收(reaped)"。正常情况下,进程直接被其父进程wait并由系统回收。进程长时间保持僵尸状态一般是错误的并导致资源泄漏英语resource leak

英文术语zombie process源自en:zombie — 不死之人,隐喻子进程已死但仍然没有被收割。与正常进程不同,kill命令对僵尸进程无效。孤儿进程不同于僵尸进程,其父进程已经死掉,但孤儿进程仍能正常执行,但并不会变为僵尸进程,因为被init(进程ID号为1)收养并wait其退出。

子进程死后,系统会发送SIGCHLD 信号给父进程,父进程对其默认处理是忽略。如果想响应这个消息,父进程通常在SIGCHLD 信号事件处理程序中,使用wait系统调用来响应子进程的终止。

僵尸进程被收割后,其进程号(PID)与在进程表中的表项都可以被系统重用。但如果父进程没有调用wait,僵尸进程将保留进程表中的表项,导致了资源泄漏英语resource leak。某些情况下这反倒是期望的:父进程创建了另外一个子进程,并希望具有不同的进程号。如果父进程通过设置事件处理函数为SIG_IGN显式忽略SIGCHLD信号,而不是隐式默认忽略该信号,或者具有SA_NOCLDWAIT标志,所有子进程的退出状态信息将被抛弃并且直接被系统回收。

UNIX命令ps列出的进程的状态("STAT")栏标示为 "Z"则为僵尸进程。[1]

收割僵尸进程的方法是通过kill命令手工向其父进程发送SIGCHLD信号。如果其父进程仍然拒绝收割僵尸进程,则终止父进程,使得init进程收养僵尸进程。init进程周期执行wait系统调用收割其收养的所有僵尸进程。

为避免产生僵尸进程,实际应用中一般采取的方式是:

  1. 将父进程中对SIGCHLD信号的处理函数设为SIG_IGN(忽略信号);
  2. fork两次并杀死一级子进程,令二级子进程成为孤儿进程而被init所“收养”、清理[2]

例子[编辑]

#include <sys/wait.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
 
int main(void)
{
	pid_t pids[10];
	int i;
 
	for (i = 9; i >= 0; --i) {
		pids[i] = fork();
		if (pids[i] == 0) {
			sleep(i+1);
			_exit(0);
		}
	}
 
	for (i = 9; i >= 0; --i)
		waitpid(pids[i], NULL, 0);
 
	return 0;
}

参见[编辑]

参考文献[编辑]

  1. ^ Zombies(5) - UNIX System V (Concepts). The Collider Detector at Fermilab. 
  2. ^ UNIX环境高级编程Advanced Programming in the UNIX Environment),理查德·史蒂文斯著,1992,ISBN 0-201-56317-7

外部链接[编辑]