OS之程序管理孤兒程序和殭屍程序

當乙個程序終止時，作業系統會釋放其資源，不過它位於程序表中的條目還是在的，直到它的父程序呼叫wait()；這是因為程序表中包含了程序的退出狀態。當程序已經終止，但是其父進尚未呼叫wait()，這樣的程序叫做殭屍程序(zombie prpcess)。

所有程序終止時都會過度到這種狀態，但是一般而言殭屍只是短暫存在。一旦父程序呼叫了wait()，殭屍程序的程序標示符和它在程序表中的條目就會釋放。

這裡需要注意：殭屍程序不能通過kill來進行殺死，因為kill是用來終止程序的，殭屍程序已經是終止的。

設計乙個殭屍程序：

#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
//殭屍程序
intmain
(void
)else
if(pid ==0)
else
printf
("fork after ... \n");
}

執行結果：

shanlei@shanlei-lenovo-ideapad-110-15isk:/var/www/c_code/作業系統$ ./2 before fork pid:7203 parent:pid:7203 abc:11 child:7204, parent:7203 abc:11fork after ...

shanlei@shanlei-lenovo-ideapad-110-15isk:/var/www/c_code/作業系統$

檢視執行時的程序表：

f s uid pid ppid c pri ni addr sz wchan tty time cmd 0 s 1000 7203 5576 0 80 0 - 1127 hrtime pts/0 00:00:00 2 1 z 1000 7204 7203 0 80 0 - 0 - pts/0 00:00:00 0

4 r 1000 7205 7084 0 80 0 - 9006 - pts/1 00:00:00 ps

注意：在程序表中程序狀態位於列s，狀態位為z的是殭屍程序，子程序的程序識別符號(pid)位於列pid，而父程序的識別符號則位於列ppid。

殭屍程序的危害：

如果不呼叫wait / waitpid的話，保留的那段資訊可能會一直存在，那麼將會一直占用著程序號，如果系統中存在大量的殭屍程序，將會造成程序號短缺而無法產生新程序。並且很可能造成資源洩露。

如何避免殭屍程序

1.通過訊號機制，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/waitpid進行處理殭屍程序。**如下：

#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
static
void
sig_child
(int signo)
;//殭屍程序
intmain
(void
)else
if(pid ==0)
else
printf
("fork after ... \n");
}static
void
sig_child
(int signo)

2.或者fork兩次，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。（這種方法不是很理解，所以沒有**…哪位好心人能給我講一講嗎?）

如果父程序沒有呼叫wait()就終止了，那麼對於該父程序的子程序將會成為孤兒程序(orphan process)。linux/unix對這種情況的處理是：將init程序作為孤兒程序的父程序，程序init定期呼叫wait()，以便收集任何孤兒程序的退出狀態，並釋放孤兒程序識別符號和程序表條目。

#include
#include
#include
#include
//孤兒程序
intmain
(void
)else
if(pid ==0)
else
return0;
}

執行結果：

shanlei@shanlei-lenovo-ideapad-110-15isk:/var/www/c_code/作業系統$ ./3 i am child, pid=8300, ppid=8299 i am parent, pid=8299

shanlei@shanlei-lenovo-ideapad-110-15isk:/var/www/c_code/作業系統$ i am child, pid=8300, ppid=1

程序表條目：

f s uid pid ppid c pri ni addr sz wchan tty time cmd 4 s 0 1 0 0 80 0 - 56380 - ? 00:00:09 systemd .... 1 s 1000 8300 1 0 80 0 - 1127 hrtime pts/0 00:00:00 3

4 r 1000 8301 7084 0 80 0 - 9006 - pts/1 00:00:00 ps

由於子程序sleep了10s，所以父程序終止時，子程序還沒有結束，此時將會該子程序成為孤兒程序，可以看到這個時候該孤兒程序的父程序pid為1，也就是所謂的systemd(init)程序。

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。

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殭屍程序和孤兒程序

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