linux下的僵尸进程产生原因和解决方法(含具体代码)
在linux系统中,当用ps命令观察进程的执行状态时,经常看到某些进程的状态栏为defunct,这就是所谓的“僵尸”进程。“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)。由于进程表的容量是有限的,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。
一、僵尸进程的产生原因
我们知道,每个进程在进程表里都有一个进入点(entry),核心程序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。
所以,当一个父进程以fork()系统调用建立一个新的子进程后,核心进程就会在进程表中给这个子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。
而当这个子进程结束的时候(比如调用exit命令结束),其实他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的作用是使进程退出,但是也仅仅限于一个正常的进程变成了一个僵尸进程,并不能完全将其销毁)。此时原来进程表中的数据会被该进程的退出码(exit code)、执行时所用的CPU时间等数据所取代,这些数据会一直保留到系统将它传递给它的父进程为止。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。
此时,该僵尸子进程已经放弃了几乎所有的内存空间,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信息供其他进程收集,除此之外,僵尸进程不再占有任何存储空间。他需要他的父进程来为他收尸,如果他的父进程没有安装SIGCHLD信号处理函数调用wait 或 waitpid() 等待子进程结束,也没有显式忽略该信号,那么它就一直保持僵尸状态,如果这时候父进程结束了,那么init进程会自动接手这个子进程,为他收尸,他还是能被清除掉的。但是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,这就是系统中为什么有时候会有很多的僵尸进程。
二、如何杀死僵尸进程
如上可知,僵尸进程一旦出现之后,很难自己消亡,会一直存在下去,直至系统重启。虽然僵尸进程几乎不占系统资源,但是,这样下去,数量太多了之后,终究会给系统带来其他的影响。因此,如果一旦见到僵尸进程,我们就要将其杀掉。如何杀掉僵尸进程呢?
有同学可能会说,很简单嘛,直接使用kill命令就好啊。或者,实在不行,加一个-9的后缀(kill -9),肯定杀掉!
请注意:defunct状态下的僵尸进程是不能直接使用kill -9命令杀掉的,否则就不叫僵尸进程了。那么,该如何杀呢?
方法有二:
- 重启服务器电脑,这个是最简单,最易用的方法,但是如果你服务器电脑上运行有其他的程序,那么这个方法,代价很大。所以,尽量使用下面一种方法。
- 找到该defunct僵尸进程的父进程,将该进程的父进程杀掉,则此defunct进程将自动消失。
问题又来了,如何找到defunct僵尸进程的父进程呢?
很简单,一句命令就够了:ps -ef | grep defunct_process_pid。
三、如何预防僵尸进程
以上介绍的只是在发现了僵尸进程之后,如何去杀死它。那么,有同学可能会说了,这个是治标不治本的。真正的办法是,不让它产生,问题才能彻底解决。OK,那我们就来介绍一下,如何预防僵尸进程的产生。
- 在父进程创建子进程之前,就向系统申明自己并不会对这个子进程的exit动作进行任何关注行为,这样的话,子进程一旦退出后,系统就不会去等待父进程的操作,而是直接将该子进程的资源回收掉,也就不会出现僵尸进程了。具体的办法就是,在父进程的初始化函数中,调用这个函数:signal(SIGCHLD,SIG_IGN);
- 如果上述语句没来得及调用,也有另外一个办法。那就是在创建完子进程后,用waitpid等待子进程返回,也能达到上述效果;
- 如果上述两个办法都不愿意采用,那还有一招:在父进程创建子进程的时候,连续调用两次fork(),而且使紧跟的子进程直接退出,使其孙子进程成为孤儿进程,从而init进程将代替父进程来接手,负责清除这个孤儿进程。于是,父进程就无需进行任何的清理行为,系统会自动处理;
本人在实际项目中的具体代码,参考如下:
/**************************************************************************************************
** 函数名称: start_proc
** 功能描述: 启动进程开始运行
** 输入参数: 无
** 输出参数: 无
** 返回参数: 启动成功返回1,启动失败则返回0
** 注意事项: 这里要fork两次,利用系统孤儿进程的回收机制来处理。否则,会出现僵尸进程。具体做法是
** 注意事项: 利用一代子进程再产生二代子进程,同时将一代子进程结束掉,并在父进程中进行收尸处理
**************************************************************************************************/
int start_proc_by_name(const char* procname)
{pid_t first_pid, second_pid;char filename[100];sprintf(filename, "%s%s", PROC_FILE_PATH, procname);printf("going to start proc by filename \"%s\"...\n", filename);if (access(filename, X_OK | F_OK) != 0) { /* 确认文件属性是否正确 */printf("access filename \"%s\" fail!!!\n", filename);return 0;}first_pid = fork(); /* 创建一代子进程 */if (first_pid < 0) { /* 一代子进程创建失败 */printf("fork 1st child_proc fail!!!\n");return 0;} else if (first_pid == 0) { /* 创建成功,此处是一代子进程的代码 */printf("fork 1st child_proc success. this is 1st child_proc going to fork 2nd child_proc...\n");second_pid = fork(); /* 创建二代孙进程 */if (second_pid < 0) { /* 二代孙进程创建失败 */printf("fork 2nd child_proc fail!!!\n");return 0;} else if (second_pid == 0) { /* 创建成功,此处是二代孙进程的代码 */printf("fork 2nd child_proc success. this is 2nd child_proc running...\n");if (execl(filename, procname, (char *)NULL) != -1) { /* 在子进程中执行该程序 */printf("2nd child_proc: execl proc \"%s\" success!\n", procname);return 1; /* 执行完毕直接退出 */} else {printf("2nd child_proc: execl proc \"%s\" fail!\n", procname);return 0;}} else { /* 创建成功,此处是一代子进程的代码 */printf("fork 2nd child_proc success. 1st child_proc exiting...\n");sleep(1);exit(1);}} else { /* 创建成功,此处是父进程的代码 */printf("fork 1st child_proc success. father_proc continue to run...\n");if (waitpid(first_pid, NULL, 0) != first_pid) { /* 父进程必须为一代子进程收尸 */printf("fork 1st child_proc success. 1st child_proc killed...\n");}}return 1;
}
怎么样,很简单吧?不妨去试试吧……
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