APUE学习笔记(7)-僵死进程

写在前面

1.          本文内容对应《UNIX环境高级编程》(第2版)》第8章。

2.          总结了进程终止方式和僵死进程的概念，以及使用wait函数获取子进程的终止状态。

3.          希望本文对您有所帮助，也欢迎您给我提意见和建议。

 

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进程终止方式

进程有5种正常终止方式：

l          在main函数内执行return语句。

l          调用exit函数。此函数由ISO C定义，其操作包括调用各终止处理程序（用atexit函数注册），然后关闭所有标准IO流等。

l          调用_exit或_Exit函数，并不运行终止处理程序和信号处理程序。

l          进程的最后一个线程在其启动例程中执行返回语句。但是，该线程的返回值不会用作进程的返回值，进程以终止状态0返回。

l          进程的最后一个线程调用pthread_exit函数，进程终止状态总是0。

以及3种异常终止方式：

l          调用abort函数，产生SIGABRT信号。

l          接收一个信号并终止。

l          最后一个线程对取消请求做出响应。

 

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僵死进程

一个已经终止，但是其父进程尚未对其进行善后处理（即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）。内核为每个终止子进程保存了一定量的信息，这些信息至少包括进程ID，进程的终止状态，以及该进程使用的CPU时间总量，所以当终止进程的父进程调用wait或waitpid时（也就是大家常说的收尸或是超度），可以得到这些信息。同时，内核释放终止进程所使用的所有存储区，关闭其所有打开文件，僵死进程不可能再借尸还魂。

如果父进程在子进程之前终止，那么子进程将得不到超度，永远残留在内存中（参考仙剑3的龙葵姑娘）。为了避免发生这样的悲剧，所有这些子进程将由init进程（ID为1，在自举结束时由内核调用）领养。其过程大致如下：在一个进程终止时，内核逐个检查所有活动进程，以判断它是否是正要终止进程的子进程，如果是，则将该进程的父进程ID更改为1。无论何时，只要有一个子进程终止，init进程就会调用一个wait函数取其终止状态，从而防止了在系统中存在很多僵死进程。

如果一个进程fork一个子进程，但不要它等待子进程终止，也不希望子进程处于僵死状态直到父进程终止，实现这一要求的技巧是调用fork两次。让原先的子进程成为孙子进程，并让其父进程英年早逝，从而交由init进程领养。其祖父进程则不再负责孙子进程的超度工作。

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wait

 

 

父进程调用wait完成子进程的超度。如果所有子进程都还在运行，则wait阻塞。如果任意一个子进程终止，正等待父进程获取其终止状态，则取得该子进程的终止状态，并返回该子进程ID。如果没有任何子进程，则wait立即出错返回。与wait不同，waitpid可等待一个指定的进程，提供一个非阻塞版本，并且支持资源控制。wait得到的子进程终止状态可由WIFEXITED宏测试是否为正常终止，或由WIFSIGNALED宏测试是否为异常终止。正常终止时，可用WEXITSTATUS宏获取传递给exit参数的低8位。异常终止时，可由WTERMSIG宏获取使子进程终止的信号编号。

         实验程序如下：

int main()

{

     pid_t pid;

     int stat;

 

     printf("parent pid=%d/n", getpid());

     if((pid = fork()) < 0)

     {

       printf("fork first child error./n");

       exit(1);

     }

     else if(pid == 0)

     {

       if((pid = fork()) < 0)

       {

            printf("fork second child error./n");

            exit(1);

       }

       else if(pid > 0)

       {

            printf("first child pid=%d ppid=%d/n", getpid(), getppid());

            abort();

       }

       sleep(1);

       printf("second child pid=%d ppid=%d/n", getpid(), getppid());

       exit(0);

     }

     sleep(2);

     if(waitpid(pid, &stat, 0) != pid)

     {

       printf("wait first child error./n");

       exit(1);

     }

     if(WIFEXITED(stat))

     {

       printf("wait %d success: normal termination, exit status=%d/n",

          pid, WEXITSTATUS(stat));

     }

     else if(WIFSIGNALED(stat))

     {

       printf("wait %d success: abnormal termination, signal number=%d/n",

          pid, WTERMSIG(stat));

     }

     exit(0);

}

         运行结果为：

pydeng@pydeng-laptop:~/apue.2e/mytest$ ./a.out

parent pid=6262

first child pid=6263 ppid=6262

second child pid=6264 ppid=1

wait 6263 success: abnormal termination, signal number=6