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fork两次如何避免僵尸进程收藏

第七根弦 2014 年 12 月 9 日 UC 发表评论 (0)

fork两次如何避免僵尸进程收藏

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#include <stdio.h>
#include <sys/wait.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
 
int main(void)  
{  
   pid_t pid;  
  
    if ((pid = fork()) < 0)  
    {  
        fprintf(stderr,"Fork error!/n");  
        exit(-1);  
    }  
    else if (pid == 0) /* first child */  
    {    
        if ((pid = fork()) < 0)  
        {    
            fprintf(stderr,"Fork error!/n");  
            exit(-1);  
        }  
        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/n", getppid());  
        exit(0);  
    }  
      
    if (waitpid(pid, NULL, 0) != pid) /* wait for first child */  
    {  
        fprintf(stderr,"Waitpid error!/n");  
        exit(-1);  
    }  
  
    /*  
     * We're the parent (the original process); we continue executing,  
     * knowing that we're not the parent of the second child.  
     */  
    exit(0);  
}  

fork两次在防止僵死方面来说，就是因为儿子进程先退出，孙子进程就被init接管了，实际上与最初的父进程脱离了关系，就不会僵死了。见APUE 的P151以下描述：

回忆一下8 . 5节中有关僵死进程的讨论。如果一个进程要f o r k一个子进程，但不要求它等待
子进程终止，也不希望子进程处于僵死状态直到父进程终止，实现这一要求的诀窍是调用f o r k
两次。程序8 – 5实现了这一点。
在第二个子进程中调用s l e e p以保证在打印父进程I D时第一个子进程已终止。在f o r k之后，
父、子进程都可继续执行——我们无法预知哪一个会先执行。如果不使第二个子进程睡眠，则
在f o r k之后，它可能比其父进程先执行，于是它打印的父进程I D将是创建它的父进程，而不是
i n i t进程（进程ID 1）。

两次fork的其它作用就是做daemon：

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void InitAsDaemon()  
{  
if (Fork() > 0)  
  exit(0);  
  
setsid();  
  
Signal(SIGINT, SIG_IGN);  
Signal(SIGHUP, SIG_IGN);  
Signal(SIGQUIT, SIG_IGN);  
Signal(SIGPIPE, SIG_IGN);  
Signal(SIGTTOU, SIG_IGN);  
Signal(SIGTTIN, SIG_IGN);  
Signal(SIGCHLD, SIG_IGN);  
  
if (Fork() > 0)  
  exit(0);  
  
chdir("/");  
umask(0);  
}

关于僵尸进程：

在fork()/execve()过程中，假设子进程结束时父进程仍存在，而父进程fork()之前既没安装SIGCHLD信号处理函数调用waitpid()等待子进程结束，又没有显式忽略该信号，则子进程成为僵尸进程，无法正常结束，此时即使是root身份kill -9也不能杀死僵尸进程。补救办法是杀死僵尸进程的父进程(僵尸进程的父进程必然存在)，僵尸进程成为”孤儿进程”，过继给1号进程init，init始终会负责清理僵尸进程。

　　僵尸进程是指的父进程已经退出,而该进程dead之后没有进程接受,就成为僵尸进程.(zombie)进程
怎样产生僵尸进程的：
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。
怎么查看僵尸进程：
利用命令ps，可以看到有标记为Z的进程就是僵尸进程。
怎样来清除僵尸进程：
1.改写父进程，在子进程死后要为它收尸。具体做法是接管SIGCHLD信号。子进程死后，会发送SIGCHLD信号给父进程，父进程收到此信号后，执行waitpid()函数为子进程收尸。这是基于这样的原理：就算父进程没有调用wait，内核也会向它发送SIGCHLD消息，尽管对的默认处理是忽略，如果想响应这个消息，可以设置一个处理函数。
2.把父进程杀掉。父进程死后，僵尸进程成为”孤儿进程”，过继给1号进程init，init始终会负责清理僵尸进程．它产生的所有僵尸进程也跟着消失。
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在Linux中可以用
ps auwx
发现僵尸进程
a all w/ tty, including other users 所有窗口和终端，包括其他用户的进程
u user-oriented 面向用户(用户友好)
-w,w wide output 宽格式输出
x processes w/o controlling ttys
在僵尸进程后面 会标注
ps axf
看进程树，以树形方式现实进程列表
ps axm
会把线程列出来,在linux下进程和线程是统一的，是轻量级进程的两种方式。
ps axu
显示进程的详细状态
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killall
kill -15
kill -9
一般都不能杀掉 defunct进程
用了kill -15,kill -9以后 之后反而会多出更多的僵尸进程
kill -kill pid
fuser -k pid
可以考虑杀死他的parent process，
kill -9 他的parent process
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一个已经终止,但是其父进程尚未对其进行善后处理（获取终止子进程的有关信息、释放它仍占用的资源）的进程被称为僵死进程(Zombie Process)。
避免zombie的方法：
1)在SVR4中，如果调用signal或sigset将SIGCHLD的配置设置为忽略,则不会产生僵死子进程。另外,使用SVR4版的sigaction,则可设置SA_NOCLDWAIT标志以避免子进程僵死。
Linux中也可使用这个，在一个程序的开始调用这个函数
signal(SIGCHLD,SIG_IGN);
2)调用fork两次。程序8 – 5 实现了这一点。
3)用waitpid等待子进程返回.
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zombie进程是僵死进程。防止它的办法，一是用wait,waitpid之类的函数获得
进程的终止状态，以释放资源。另一个是fork两次
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defunct进程只是在process table里还有一个记录，其他的资源没有占用，除非你的系统的process个数的限制已经快超过了，zombie进程不会有更多的坏处。
可能唯一的方法就是reboot系统可以消除zombie进程。
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任何程序都有僵尸状态，它占用一点内存资源(也就是进程表里还有一个记录)，仅仅是表象而已不必害怕。如果程序有问题有机会遇见，解决大批量僵尸简单有效的办法是重起。kill是无任何效果的
fork与zombie/defunct”
在Unix下的一些进程的运作方式。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小东西等待父进程收回。这些残留的东西包括子进程的返回值和其他的一些东西。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物消失。
自然的，在上述规则之外有个例外:父进程可以忽略 SIGCLD 软中断而不必要 wait()。可以这样做到(在支持它的系统上,比如Linux):

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main()    
{    
　　signal(SIGCLD, SIG_IGN); /* now I don't have to wait()! */    
　　fork();    
　　fork();    
　　fork(); /* Rabbits, rabbits, rabbits! */    
}  

现在，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“”。它将永远保持这样 直到 父进程 wait()，或者按以下方法处理。
这里是你必须知道的另一个规则:当父进程在它wait()子进程之前死亡了(假定它没有忽略 SIGCLD),子进程将把 init(pid 1)进程作为它的父进程。如果子进程工作得很好并能够控制，这并不是问题。但如果子进程已经是 defunct，我们就有了一点小麻烦。看，原先的父进程不可能再 wait()，因为它已经消亡了。这样，init 怎么知道 wait() 这些 zombie 进程。
答案：不可预料的。在一些系统上，init周期性的破坏掉它所有的defunct进程。在另外一些系统中,它干脆拒绝成为任何defunct进程的父进程，而是马上毁灭它们。如果你使用上述系统的一种,可以写一个简单的循环，用属于init的defunct进程填满进程表。这大概不会令你的系统管理员很高兴吧?
你的任务：确定你的父进程不要忽略 SIGCLD，也不要 wait() 它 fork() 的所有进程。不过，你也未必 要 总是这样做（比如，你要起一个 daemon 或是别的什么东西）,但是你必须小心编程，如果你是一个 fork() 的新手。另外，也不要在心理上有任何束缚。
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 用重手法处理它们。

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