linux下的僵尸进程(Zombie)

在linux中你可能进程听到有僵尸进程，那么究竟什么是僵尸进程，他又是怎样产生的呢？下面我们通过1个例子来说明一下。

我们知道退出一个进程用系统调用exit， 但是这并不意味着该进程马上就消失了，事实上它还留下了一个被称为僵尸进程（Zombie）的数据结构。在Linux进程的5种状态中，僵尸进程是非常特 殊的一种，它已经放弃了几乎所有内存空间，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等信息供其他进程收 集，除此之外，僵尸进程不再占有任何内存空间。从这点来看，僵尸进程虽然有一个很酷的名字，但它的影响力远远抵不上那些真正的僵尸兄弟，真正的僵尸总能令 人感到恐怖，而僵尸进程却除了留下一些供人凭吊的信息，对系统毫无作用。

也许读者们还对这个新概念比较好奇，那就让我们来看一眼Linux里的僵尸进程究竟长什么样子。

当一个进程已退出，但其父进程还没有调用系统调用wait（稍后介绍）对其进行收集之前的这段时间里，它会一直保持僵尸状态，利用这个特点，我们来写一个简单的小程序：

下载:

1. #include <sys/types.h>
2. #include <unistd.h>
3. #include <stdio.h>
4. /*
5.     下面的程序展示了僵尸进程
6.     进程关系：
7.     主进程(main) ，主进程创建了父进程之后，就退出了
8.         |
9.         |-父进程  该父进程打印信息之后，一直循环 while(1)
10.             |
11.             |-子进程  该子进程创建之后打印就退出，成为僵死进程，因为他的父进程还在运行
12. */
13.  
14. int main()
15. {
16.     /*主进程创建子进程*/
17.     pid_t child = fork();
18.  
19.     /*在子进程中*/
20.     if ( child == 0 ) 
21.     {
22.         pid_t pid;
23.         char *message;
24.         int n;
25.        
26.         printf("fork program starting\n");
27.         /*子进程再创建子进程*/
28.         pid = fork();
29.         switch( pid )
30.         {
31.         case -1:
32.             perror("fork failed.\n");       
33.             exit(1);
34.             break;
35.         case 0:
36.             message = "This is the son.\n";
37.             n = 2;
38.             break;
39.         default:
40.             message = "This is father.\n";
41.             n = 5;
42.             break;
43.         }
44.         /*父子进程都打印输出*/
45.         for (; n > 0; n-- )
46.         {
47.             puts(message);
48.             sleep(1);
49.         }
50.         if ( pid == 0) /*子进程退出， 成为僵死进程*/
51.             exit(0);
52.         else   /*父进程一直循环*/
53.             while(1);
54.       }
55.       else if ( child > 0) /*在主进程中，主进程退出，剩下了1个子进程和子进程的子进程*/
56.             exit(0);
57. }

在这个程序中有三个进程，主进程，新进程（父进程）和他的子进程。 主进程创建了新进程（父进程）之后立刻就退出了，他的资源会被init进程回收，现在只剩下了新进程（父进程）和它创建的子进程，而这个新进程（父进程） 创建的子进程输出了一些信息之后就立刻就退出了，就只剩下了新进程（父进程），可是这个父进程并没有调用wait来回收它创建的子进程（虽然此时他的子进 程已经退出了，但是仍在在进程表中占有一席之地，这个需要父进程用wait来回收），而此时此刻，这个父进程仍在死循环中(while(1);)，于是他 的子进程便成为僵尸进程， 我们用 ps aux就可以看到下面的东西：

USER PID %CPU %MEM VSZ RSS TTY STAT START TIME COMMAND
root 1923 29.0 0.1 2520 308 pts/4 R 00:41 0:09 ./zombie.o
root 1924 0.0 0.0 0 0 pts/4 Z 00:41 0:00 [zombie.o]

第2行的Z以及都表明这([zombie.o])是一个僵尸进程， 它的父进程./zombie.o一直在Running(R)，
此时的僵尸进程我们已经无法用kill将其杀掉，要想将其杀掉，有两个方法，一个是重启机器，另一个就是变通的方法，杀掉它的父进程，当我们杀掉了它的父 进程之后，这个僵尸的父进程就会变为init(所有的进程，当它的父进程被杀掉之后，它父进程的父进程就会接管它，以此类推，直到最后由init来接管 它)，而init进程是一个系统进程，它每隔一段时间就会用wait来回收这些没有父母的僵尸进程。在这里，当你用kill 1923杀掉它的父进程之后，你再用ps 命令就看不到它了。

我们就linux的发展来看一看僵尸进程：我们知道，Linux和UNIX总有着剪不断理还乱的亲缘关系，僵尸进程的概念也是从UNIX上继承来 的，而UNIX的先驱们设计这个东西并非是因为闲来无聊想烦烦其他的程序员。僵尸进程中保存着很多对程序员和系统管理员非常重要的信息，首先，这个进程是 怎么死亡的？是正常退出呢，还是出现了错误，还是被其它进程强迫退出的？其次，这个进程占用的总系统CPU时间和总用户CPU时间分别是多少？发生页错误 的数目和收到信号的数目。这些信息都被存储在僵尸进程中，试想如果没有僵尸进程，进程一退出，所有与之相关的信息都立刻归于无形，而此时程序员或系统管理 员需要用到，就只好干瞪眼了。

那么，我们如何收集这些信息，并终结这些僵尸进程呢？就要靠我们下面要讲到的waitpid调用和wait调用。这两者的作用都是收集僵尸进程留下的信息，同时使这个进程彻底消失。

所以，防止僵尸进程的方法就是要记得调用系统调用wait及时的将其回收。如果你不及时回收，那么它在系统中就会占用一个进程表项，如果这种僵尸进程过多，最后系统就没有可以用的进程表项，于是也无法再运行其它的程序。关于wait系统调用的详细介绍请看。