有关僵尸进程
来源:互联网 发布:vs2015 php开发 编辑:程序博客网 时间:2024/05/21 09:17
原链接:
http://www.cnblogs.com/yuxingfirst/p/3165407.html
什么是僵尸进程
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,比如进程ID号等信息,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。
所以,避免僵尸进程的产生具有极其重要的意义。一般来讲避免僵尸进程主要包含以下几种方法:
- 父进程使用wait()或者waitpid()之类的函数等待子进程退出
- 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。
- 使用信号函数sigaction为SIGCHLD设置wait处理函数
给进程设置僵尸状态的目的是维护子进程的信息,以便父进程在以后某个时间获取。这些信息包括子进程的进程ID、终止状态以及资源利用信息(CPU时间,内存使用量等等)。如果一个进程终止,而该进程有子进程处于僵尸状态,那么它的所有僵尸子进程的父进程ID将被重置为1(init进程)。继承这些子进程的init进程将清理它们(init进程将wait它们,从而去除僵尸状态)。
但通常情况下,我们是不愿意留存僵尸进程的,它们占用内核中的空间,最终可能导致我们耗尽进程资源。那么为什么会产生僵尸进程以及如何避免产生僵尸进程呢?下边我将从这两个方面进行分析。
僵尸进程的原因
我们知道,要在当前进程中生成一个子进程,一般需要调用fork这个系统调用,fork这个函数的特别之处在于一次调用,两次返回,一次返回到父进程中,一次返回到子进程中,我们可以通过返回值来判断其返回点:
pid_t child = fork();if( child < 0 ) { //fork error. perror("fork process fail.\n");} else if( child ==0 ) { // in child process printf(" fork succ, this run in child process\n ");} else { // in parent process printf(" this run in parent process\n ");}
如果子进程先于父进程退出, 同时父进程又没有调用wait/waitpid,则该子进程将成为僵尸进程。通过ps命令,我们可以看到该进程的状态为Z(表示僵死),如图1所示:
(图1)
备注: 有些unix系统在ps命令输出的COMMAND栏以<defunct>指明僵尸进程。
代码如下:
if( child == -1 ) { //error perror("\nfork child error."); exit(0);} else if(child == 0){ cout << "\nIm in child process:" << getpid() << endl; exit(0);} else { cout << "\nIm in parent process." << endl; sleep(600);}
让父进程休眠600s, 然后子进程先退出,我们就可以看到先退出的子进程成为僵尸进程了(进程状态为Z)
避免产生僵尸进程
我们知道了僵尸进程产生的原因,下边我们看看如何避免产生僵尸进程。
一般,为了防止产生僵尸进程,在fork子进程之后我们都要wait它们;同时,当子进程退出的时候,内核都会给父进程一个SIGCHLD信号,所以我们可以建立一个捕获SIGCHLD信号的信号处理函数,在函数体中调用wait(或waitpid),就可以清理退出的子进程以达到防止僵尸进程的目的。如下代码所示:
void sig_chld( int signo ) { pid_t pid; int stat; pid = wait(&stat); printf( "child %d exit\n", pid ); return;}int main() { signal(SIGCHLD, &sig_chld);}
现在main函数中给SIGCHLD信号注册一个信号处理函数(sig_chld),然后在子进程退出的时候,内核递交一个SIGCHLD的时候就会被主进程捕获而进入信号处理函数sig_chld,然后再在sig_chld中调用wait,就可以清理退出的子进程。这样退出的子进程就不会成为僵尸进程。
然后,即便我们捕获SIGCHLD信号并且调用wait来清理退出的进程,仍然不能彻底避免产生僵尸进程;我们来看一种特殊的情况:
我们假设有一个client/server的程序,对于每一个连接过来的client,server都启动一个新的进程去处理来自这个client的请求。然后我们有一个client进程,在这个进程内,发起了多个到server的请求(假设5个),则server会fork 5个子进程来读取client输入并处理(同时,当客户端关闭套接字的时候,每个子进程都退出);当我们终止这个client进程的时候 ,内核将自动关闭所有由这个client进程打开的套接字,那么由这个client进程发起的5个连接基本在同一时刻终止。这就引发了5个FIN,每个连接一个。server端接受到这5个FIN的时候,5个子进程基本在同一时刻终止。这就又导致差不多在同一时刻递交5个SIGCHLD信号给父进程,如图2所示:
(图2)
正是这种同一信号多个实例的递交造成了我们即将查看的问题。
我们首先运行服务器程序,然后运行客户端程序,运用ps命令看以看到服务器fork了5个子进程,如图3:
(图3)
然后我们Ctrl+C终止客户端进程,在我机器上边测试,可以看到信号处理函数运行了3次,还剩下2个僵尸进程,如图4:
(图4)
通过上边这个实验我们可以看出,建立信号处理函数并在其中调用wait并不足以防止出现僵尸进程,其原因在于:所有5个信号都在信号处理函数执行之前产生,而信号处理函数只执行一次,因为Unix信号一般是不排队的(我的这篇博客中有提到http://www.cnblogs.com/yuxingfirst/p/3160697.html)。 更为严重的是,本问题是不确定的,依赖于客户FIN到达服务器主机的时机,信号处理函数执行的次数并不确定。
正确的解决办法是调用waitpid而不是wait,这个办法的方法为:信号处理函数中,在一个循环内调用waitpid,以获取所有已终止子进程的状态。我们必须指定WNOHANG选项,他告知waitpid在有尚未终止的子进程在运行时不要阻塞。(我们不能在循环内调用wait,因为没有办法防止wait在尚有未终止的子进程在运行时阻塞,wait将会阻塞到现有的子进程中第一个终止为止),下边的程序分别给出了这两种处理办法(func_wait, func_waitpid)。
//server.c#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <unistd.h>#include <sys/socket.h>#include <errno.h>#include <error.h>#include <netinet/in.h>#include <netinet/ip.h>#include <arpa/inet.h>#include <string.h>#include <signal.h>#include <sys/wait.h>typedef void sigfunc(int);void func_wait(int signo) { pid_t pid; int stat; pid = wait(&stat); printf( "child %d exit\n", pid ); return;}void func_waitpid(int signo) { pid_t pid; int stat; while( (pid = waitpid(-1, &stat, WNOHANG)) > 0 ) { printf( "child %d exit\n", pid ); } return;}sigfunc* signal( int signo, sigfunc *func ) { struct sigaction act, oact; act.sa_handler = func; sigemptyset(&act.sa_mask); act.sa_flags = 0; if ( signo == SIGALRM ) {#ifdef SA_INTERRUPT act.sa_flags |= SA_INTERRUPT; /* SunOS 4.x */#endif } else {#ifdef SA_RESTART act.sa_flags |= SA_RESTART; /* SVR4, 4.4BSD */#endif } if ( sigaction(signo, &act, &oact) < 0 ) { return SIG_ERR; } return oact.sa_handler;} void str_echo( int cfd ) { ssize_t n; char buf[1024];again: memset(buf, 0, sizeof(buf)); while( (n = read(cfd, buf, 1024)) > 0 ) { write(cfd, buf, n); } if( n <0 && errno == EINTR ) { goto again; } else { printf("str_echo: read error\n"); }}int main() { signal(SIGCHLD, &func_waitpid); int s, c; pid_t child; if( (s = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) < 0 ) { int e = errno; perror("create socket fail.\n"); exit(0); } struct sockaddr_in server_addr, child_addr; bzero(&server_addr, sizeof(server_addr)); server_addr.sin_family = AF_INET; server_addr.sin_port = htons(9998); server_addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY); if( bind(s, (struct sockaddr *)&server_addr, sizeof(server_addr)) < 0 ) { int e = errno; perror("bind address fail.\n"); exit(0); } if( listen(s, 1024) < 0 ) { int e = errno; perror("listen fail.\n"); exit(0); } while(1) { socklen_t chilen = sizeof(child_addr); if ( (c = accept(s, (struct sockaddr *)&child_addr, &chilen)) < 0 ) { perror("listen fail."); exit(0); } if( (child = fork()) == 0 ) { close(s); str_echo(c); exit(0); } close(c); }}//client.c#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <unistd.h>#include <sys/socket.h>#include <errno.h>#include <error.h>#include <netinet/in.h>#include <netinet/ip.h>#include <arpa/inet.h>#include <string.h>#include <signal.h>void str_cli(FILE *fp, int sfd ) { char sendline[1024], recvline[2014]; memset(recvline, 0, sizeof(sendline)); memset(sendline, 0, sizeof(recvline)); while( fgets(sendline, 1024, fp) != NULL ) { write(sfd, sendline, strlen(sendline)); if( read(sfd, recvline, 1024) == 0 ) { printf("server term prematurely.\n"); } fputs(recvline, stdout); memset(recvline, 0, sizeof(sendline)); memset(sendline, 0, sizeof(recvline)); }}int main() { int s[5]; for (int i=0; i<5; i++) { if( (s[i] = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0)) < 0 ) { int e = errno; perror("create socket fail.\n"); exit(0); } } for (int i=0; i<5; i++) { struct sockaddr_in server_addr, child_addr; bzero(&server_addr, sizeof(server_addr)); server_addr.sin_family = AF_INET; server_addr.sin_port = htons(9998); inet_pton(AF_INET, "127.0.0.1", &server_addr.sin_addr); if( connect(s[i], (struct sockaddr *)&server_addr, sizeof(server_addr)) < 0 ) { perror("connect fail."); exit(0); } } sleep(10); str_cli(stdin, s[0]); exit(0);}
- 有关僵尸进程
- 转载有关孤儿进程和僵尸进程
- linux中有关僵尸进程的问题
- linux中有关僵尸进程的问题
- 有关defunct进程(僵尸进程)的处理原则
- 有关僵尸进程找中的理解,务必在父进程中用wait()函数来处理僵尸进程!
- 僵尸进程
- 僵尸进程
- 僵尸进程
- 僵尸进程
- 僵尸进程
- 僵尸进程
- 僵尸进程
- 僵尸进程
- 僵尸进程
- 僵尸进程
- 僵尸进程
- 僵尸进程
- [ElasticSearch]ElasticSearch插件之Head
- 如何获得窗口类的数据
- 什么是QName
- 安卓使用Glide优雅的下载图片
- jquery获取复选框被选中的值
- 有关僵尸进程
- 缺失值NA的影响
- Linux-Shell脚本编程-学习-8-函数
- easyui ——正则验证手机号码例子
- Selenium中的几种等待方式,需特别注意implicitlyWait的用法
- Generate settings
- 如何制作透明窗口
- C语言在MAC的Terminal 里面运行方法
- 如何在几何画板中用线段标记三角形的边