Linux编程中如何避免出现僵尸进程

2024-02-09 09:38

本文主要是介绍Linux编程中如何避免出现僵尸进程,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

僵尸进程如何产生的?

比如进程采用exit()退出的时候,操作系统会进行一些列的处理工作,包括关闭打开的文件描述符、占用的内存等等,但是,操作系统也会为该进程保留少量的信息以供父进程使用。例如进程的ID号、进程的退出状态、进程运行的CPU时间等,因而占用了系统的资源。
在一种极端的情况下,档僵尸进程过多的时候,占用了大量的进程ID,系统将无法产生新的进程,相当于系统的资源被耗尽。

怎样避免僵尸进程的产生

所以,避免僵尸进程的产生具有极其重要的意义。在 Linux 下,我们可以使用 ps aux  | grep -w 'Z' 等命令查看系统中僵尸进程,僵尸进程的状态标记为‘Z’。一般来讲避免僵尸进程主要包含以下几种方法:

  1. 父进程使用wait()或者waitpid()之类的函数等待子进程退出
  2. 父进程先产生一个子进程,然后子进程再产生一个孙子进程,子进程在孙子进程之前退出。
  3. 使用信号函数sigaction为SIGCHLD设置wait处理函数。
1、wait()函数的使用最为简单,源代码如图所示:

父进程创建子进程后30s调用wait()函数,等待子进程退出,回收子进程的资源,这也意味着子进程将会成为僵尸进程30s-5s=25s。
运行该程序后,打开终端,查看进程状态,该图显示的有一个进程的标志为Z,表示该进程为僵尸进程(Zombie)。 

 当父进程调用wait()函数后,子进程的资源被回收,僵尸进程的标志被去掉了.如下图所示:

2、两次fork()创建孙子进程

   使用wait()的方法比较简洁,但是有个问题就是子进程如果处理的时间比较长的话,主进程会被挂起。比如: 


  对于这样的情况可以采取连续fork()两次的方法。简而言之,首先父进程首先创建子进程,子进程创建孙子进程,由孙子进程处理事务,而子进程再创建完孙子进程后,就退出。此时,孙子进程的父进程,也就是子进程退出了,因此孙子进程变为了一个孤儿进程,Linux进程处理孤儿的进程的方式,是init进程接管孤儿进程,而init进程的子进程不会成为僵尸进程。
    所以上述的伪代码可以写为: 

if(fork() ==0 ) { if(fork()==0)         { /*孙子进程在这里处理事务*/ process(); close() exit() } else { /*子进程再这里退出,使得孙子进程成为init进程的儿子,从而避免僵尸进程的产生*/ close() exit()///<子进程在此退出 } } else { ///<爷爷进程进入下一轮的处理。 } 

3、 采用信号量处理函数

    还有一种方法就是采用信号量处理函数来处理这种情况,该过程的代码可以表示为:

#include     
#include     
#include     
#include     
#include     
#include     
int num_clients = 0;   
int dead_clients = 0;   
void sig_chld_handler(int sig) {   pid_t pid;   if (sig == SIGCHLD) {   pid = wait(NULL);   printf("A child dead, current child number: %d, id: %d/n", ++dead_clients, pid);   }   
}   
int main(int argc, char **argv) {   pid_t pid;   signal(SIGCHLD, sig_chld_handler);   for (int i = 0; i < 30; i++) {   if ((pid = fork()) == 0) {   exit(0);   } else if (pid > 0) {   printf("A child created, current child number: %d, id: %d/n", ++num_clients, pid);   }   }   sleep(10);   return 0;   
} 

父进程首先注册一个信号处理函数signal(SIGCHLD, sig_chld_handler),然后每当子进程退出的时候父进程都会受到SIGCHLD信号,
触发sig_chld_handler()函数,调用wait()函数等待子进程的退出。  





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