Linux僵尸进程产生及如何避免

简介:

Linux僵尸进程产生及如何避免

出自chinaitlab

http://linux.chinaitlab.com/administer/818916.html

 

在fork()/execve()过程中,假设子进程结束时父进程仍存在,而父进程fork()之前既没安装SIGCHLD信号处理函数调用waitpid()等待子进程结束,又没有显式忽略该信号,则子进程成为僵尸进程,无法正常结束,此时即使是root身份kill-9也不能杀死僵尸进程。补救办法是杀死僵尸进程的父进程(僵尸进程的父进程必然存在),僵尸进程成为"孤儿进程",过继给1号进程init,init始终会负责清理僵尸进程。

  僵尸进程是指的父进程已经退出,而该进程dead之后没有进程接受,就成为僵尸进程.(zombie)进程

  怎样产生僵尸进程的:

  一个进程在调用exit命令结束自己的生命的时候,其实它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,它的作用是使进程退出,但也仅仅限于将一个正常的进程变成一个僵尸进程,并不能将其完全销毁)。在Linux进程的状态中,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。它需要它的父进程来为它收尸,如果他的父进程没安装SIGCHLD信

  号处理函数调用wait或waitpid()等待子进程结束,又没有显式忽略该信号,那么它就一直保持僵尸状态,如果这时父进程结束了,那么init进程自动

  会接手这个子进程,为它收尸,它还是能被清除的。但是如果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,这就是为什么系统中有时会有很多的僵尸进程。

  Linux系统对运行的进程数量有限制,如果产生过多的僵尸进程占用了可用的进程号,将会导致新的进程无法生成。这就是僵尸进程对系统的最大危害。

  僵尸进程实例:

  /*-----zombie1.c-----*/

  #include "sys/types.h"

  #include "sys/wait.h"

  #include "stdio.h"

  #include "unistd.h"

  int main(int argc, char* argv[])

  {

  while(1)

  {

  pid_t chi = fork();

  if(chi == 0)

  {

  execl("/bin/bash","bash","-c","ls",NULL);

  }

  sleep(2);

  }

  会不停地产生僵死进程ls;

  /*-----zombie2.c-----*/

  #include <stdio.h>

  #include<sys/types.h>

  main()

  {

  if(!fork())

  {

  printf("child pid=%d\n", getpid());

  exit(0);

  }

  /*wait();*/

  /*waitpid(-1,NULL,0);*/

  sleep(60);

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

  exit(0);

  }

  60s内会不断产生僵尸进程,知道父进程exit(0);

  如果在调用wait/waitpid来为子进程收尸,就不会产生僵尸进程了。

  PS:运行例子,先gcc zombie1.c -o zombie编译,然后运行zombie;

  然后可以可用ps -ef来查看是否产生了僵尸进程。

  怎么查看僵尸进程:

  利用命令ps,可以看到有标记为Z的进程就是僵尸进程。

  怎样来清除僵尸进程:

  1.改写父进程,在子进程死后要为它收尸。具体做法是接管SIGCHLD信号。子进程死后,会发送SIGCHLD信号给父进程,父进程收到此信号后,执行 waitpid()函数为子进程收尸。这是基于这样的原理:就算父进程没有调用wait,内核也会向它发送SIGCHLD消息,尽管对的默认处理是忽略,如果想响应这个消息,可以设置一个处理函数。

  2.把父进程杀掉。父进程死后,僵尸进程成为"孤儿进程",过继给1号进程init,init始终会负责清理僵尸进程.它产生的所有僵尸进程也跟着消失。

在Linux中可以用

  ps auwx

  发现僵尸进程

  a all w/ tty, including other users 所有窗口和终端,包括其他用户的进程

  u user-oriented 面向用户(用户友好)

  -w,w wide output 宽格式输出

  x processes w/o controlling ttys

  在僵尸进程后面 会标注

  ps axf

  看进程树,以树形方式现实进程列表

  ps axm

  会把线程列出来,在linux下进程和线程是统一的,是轻量级进程的两种方式。

  ps axu

  显示进程的详细状态

  ===========================================

  killall

  kill -15

  kill -9

  一般都不能杀掉 defunct进程

  用了kill -15,kill -9以后 之后反而会多出更多的僵尸进程

  kill -kill pid

  fuser -k pid

  可以考虑杀死他的parent process,

  kill -9 他的parent process

  =========================================== 一个已经终止,但是其父进程尚未对其进行善后处理(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 Process)。

  避免zombie的方法:

  1)在SVR4中,如果调用signal或sigset将SIGCHLD的配置设置为忽略,则不会产生僵死子进程。另外,使用SVR4版的 sigaction,则可设置SA_NOCLDWAIT标志以避免子进程僵死。

  Linux中也可使用这个,在一个程序的开始调用这个函数

  signal(SIGCHLD,SIG_IGN);

  2)调用fork两次。程序8 - 5 实现了这一点。

  3)用waitpid等待子进程返回.

  ===========================================

  zombie进程是僵死进程。防止它的办法,一是用wait,waitpid之类的函数获得

  进程的终止状态,以释放资源。另一个是fork两次

  ===========================================

  defunct进程只是在process table里还有一个记录,其他的资源没有占用,除非你的系统的process个数的限制已经快超过了,zombie进程不会有更多的坏处。

  可能唯一的方法就是reboot系统可以消除zombie进程。

  ===========================================

  任何程序都有僵尸状态,它占用一点内存资源(也就是进程表里还有一个记录),仅仅是表象而已不必害怕。如果程序有问题有机会遇见,解决大批量僵尸简单有效的办法是重起。kill是无任何效果的

  fork与zombie/defunct"

  在Unix下的一些进程的运作方式。当一个进程死亡时,它并不是完全的消失了。进程终止,它不再运行,但是还有一些残留的小东西等待父进程收回。这些残留的东西包括子进程的返回值和其他的一些东西。当父进程 fork()一个子进程后,它必须用 wait() 或者 waitpid() 等待子进程退出。正是这个 wait() 动作来让子进程的残留物消失。

  自然的,在上述规则之外有个例外:父进程可以忽略 SIGCLD 软中断而不必要 wait()。可以这样做到(在支持它的系统上,比如Linux):

  main()

  {

  signal(SIGCLD, SIG_IGN); /* now I don't have to wait()! */

  .

  .

  fork();

  fork();

  fork(); /* Rabbits, rabbits, rabbits! */

  }

  现在,子进程死亡时父进程没有 wait(),通常用 ps 可以看到它被显示为“”。它将永远保持这样 直到 父进程 wait(),或者按以下方法处理。

  这里是你必须知道的另一个规则:当父进程在它wait()子进程之前死亡了(假定它没有忽略 SIGCLD),子进程将把 init(pid1)进程作为它的父进程。如果子进程工作得很好并能够控制,这并不是问题。但如果子进程已经是defunct,我们就有了一点小麻烦。看,原先的父进程不可能再 wait(),因为它已经消亡了。这样,init 怎么知道 wait() 这些zombie 进程。

  答案:不可预料的。在一些系统上,init周期性的破坏掉它所有的defunct进程。在另外一些系统中,它干脆拒绝成为任何defunct进程的父进程,而是马上毁灭它们。如果你使用上述系统的一种,可以写一个简单的循环,用属于init的defunct进程填满进程表。这大概不会令你的系统管理员很高兴吧?

  你的任务:确定你的父进程不要忽略 SIGCLD,也不要 wait() 它 fork() 的所有进程。不过,你也未必 要总是这样做(比如,你要起一个 daemon 或是别的什么东西),但是你必须小心编程,如果你是一个 fork()的新手。另外,也不要在心理上有任何束缚。

  总结:

  子进程成为 defunct 直到父进程 wait(),除非父进程忽略了 SIGCLD 。

  更进一步,父进程没有 wait() 就消亡(仍假设父进程没有忽略 SIGCLD )的子进程(活动的或者 defunct)成为 init 的子进程,init 用重手法处理它们。


本文转自holy2009 51CTO博客,原文链接:http://blog.51cto.com/holy2010/388143

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