linux 孤兒程序與殭屍程序

2022-01-10 12:56:48 字數 1772 閱讀 6083

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之前在看《unix環境高階程式設計》第八章程序時候,提到孤兒程序和殭屍程序,一直對這兩個概念比較模糊。今天被人問到什麼是孤兒程序和殭屍程序,會帶來什麼問題,怎麼解決,我只停留在概念上面,沒有深入,倍感慚愧。晚上回來google了一下,再次參考apue,認真總結一下,加深理解。

我們知道在unix/linux中,正常情況下,子程序是通過父程序建立的,子程序在建立新的程序。子程序的結束和父程序的執行是乙個非同步過程,即父程序永遠無法**子程序 到底什麼時候結束。 當乙個 程序完成它的工作終止之後,它的父程序需要呼叫wait()或者waitpid()系統呼叫取得子程序的終止狀態。

unix提供了一種機制可以保證只要父程序想知道子程序結束時的狀態資訊, 就可以得到。這種機制就是: 在每個程序退出的時候,核心釋放該程序所有的資源,包括開啟的檔案,占用的記憶體等。 但是仍然為其保留一定的資訊(包括程序號the process id,退出狀態the termination status of the process,執行時間the amount of cpu time taken by the process等)。直到父程序通過wait / waitpid來取時才釋放。 但這樣就導致了問題,如果程序不呼叫wait / waitpid的話, 那麼保留的那段資訊就不會釋放,其程序號就會一直被占用,但是系統所能使用的程序號是有限的,如果大量的產生僵死程序,將因為沒有可用的程序號而導致系統不能產生新的程序. 此即為殭屍程序的危害,應當避免。

孤兒程序是沒有父程序的程序,孤兒程序這個重任就落到了init程序身上,init程序就好像是乙個民政局,專門負責處理孤兒程序的善後工作。每當出現乙個孤兒程序的時候,核心就把孤 兒程序的父程序設定為init,而init程序會迴圈地wait()它的已經退出的子程序。這樣,當乙個孤兒程序淒涼地結束了其生命週期的時候,init程序就會代表黨和**出面處理它的一切善後工作。因此孤兒程序並不會有什麼危害。

任何乙個子程序(init除外)在exit()之後,並非馬上就消失掉,而是留下乙個稱為殭屍程序(zombie)的資料結構,等待父程序處理。這是每個 子程序在結束時都要經過的階段。如果子程序在exit()之後,父程序沒有來得及處理,這時用ps命令就能看到子程序的狀態是「z」。如果父程序能及時 處理,可能用ps命令就來不及看到子程序的殭屍狀態,但這並不等於子程序不經過殭屍狀態。 如果父程序在子程序結束之前退出,則子程序將由init接管。init將會以父程序的身份對殭屍狀態的子程序進行處理。

例如有個程序,它定期的產 生乙個子程序,這個子程序需要做的事情很少,做完它該做的事情之後就退出了,因此這個子程序的生命週期很短,但是,父程序只管生成新的子程序,至於子程序 退出之後的事情,則一概不聞不問,這樣,系統執行上一段時間之後,系統中就會存在很多的僵死程序,倘若用ps命令檢視的話,就會看到很多狀態為z的程序。 嚴格地來說,僵死程序並不是問題的根源,罪魁禍首是產生出大量僵死程序的那個父程序。因此,當我們尋求如何消滅系統中大量的僵死程序時,答案就是把產生大 量僵死程序的那個元凶槍斃掉(也就是通過kill傳送sigterm或者sigkill訊號啦)。槍斃了元凶程序之後,它產生的僵死程序就變成了孤兒進 程,這些孤兒程序會被init程序接管,init程序會wait()這些孤兒程序,釋放它們占用的系統程序表中的資源,這樣,這些已經僵死的孤兒程序 就能瞑目而去了。

子程序退出時向父程序傳送sigchild訊號,父程序處理sigchild訊號。在訊號處理函式中呼叫wait進行處理殭屍程序。

《unix 環境高階程式設計》8.6節說的非常詳細。原理是將子程序成為孤兒程序,從而其的父程序變為init程序,通過init程序可以處理殭屍程序

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