有关Linux操作系统中僵尸进程与孤儿进程的理解

一、僵尸进程（僵死状态）

1.概念

僵死状态形象点说有点像是没死透的死亡状态

进程在死亡后需要将进程的资源给父进程回收

简单说就是父进程既然创建了子进程后，定然会给子进程布置了任务，子进程完成任务后需要将任务的完成情况报备给父进程，否则父进程怎么知道你有没有好好完成任务呢？

因此，进程在退出后，却没有把进程的资源给父进程回收，此时的进程就处于僵死状态，此时的进程又被称作僵尸进程

2.进程PID与退出码

在系统中每个进程在创建时都会给进程分配一个PID，子进程的PID是父进程用来识别和操作子进程的唯一标识符

在退出时会返回给父进程的一个值，用于表示子进程的退出状态或执行结果。父进程通过读取子进程的退出码来获取子进程的结束信息

父进程回收子进程时会用wait函数回收子进程的PID，并将子进程的退出状态保存在通过第二个参数传递的地址中（如果提供了该参数）

3.僵尸进程举例

#include<stdio.h>
#include<sys/types.h>
#include<unistd.h>
#include<stdlib.h>
#include<sys/wait.h>int main()
{pid_t pid=fork();//创建父子进程if(pid==0) //子进程进{//.......printf("I am child, pid: %d, ppid: %d\n", getpid(), getppid());exit(0);//返回退出码//子进程结束}//父进程sleep(15);int status;pid_t p=wait(&status);printf("I am father, pid: %d, ppid: %d\n", getpid(), getppid());}

在sleep(15)前，子进程结束，但是还没有被父进程回收，显示的是Z+僵死状态

休眠15秒过后，父进程对子进程进行回收，子进程的僵死状态结束

4.僵尸进程的危害

如果一个父进程一直不去不去回收已经退出的子进程的信息，就会造成内存泄露

进程一般退出的时候，它的代码和相关数据会被释放，但是，它的task_struct对象依然还在内存中，仍然占用内存，占用进程表，这些僵尸进程会累积起来，占用大量的进程表项。
进程表是有限资源，当进程表被填满后，系统可能无法再创建新的进程，导致系统资源泄露和性能下降。

5.僵尸进程的解决方案

1. 首先自然就是在子进程结束后让父进程用wait、waitpid回收
2. 让父进程忽略 SIGCHLD信号，这样子进程结束后会被自动回收，不会变成僵尸进程
3. 杀死父进程，让子进程成为孤儿进程，由 init 进程接管并回收

二、孤儿进程

1.概念

前面我们知道，僵尸进程是能够恢复的，只要被父进程回收就行

可万一，子进程好好地，父进程出事了呢？

父进程如果提前退出，子进程后退出，变成僵尸进程之后，那该如何处理呢？这种情况下的进程就称作孤儿进程

• 孤儿进程不再拥有原来的父进程，因为父进程已经终止

2.特点

但其实这种情况比僵尸进程要好的多，因为在Linux系统中，存在init进程

• 孤儿进程会被init进程收养。这意味着这些进程将以init进程作为它们的父进程继续运行
• 当孤儿进程结束时，其占用的资源（如内存、文件描述符等）会被正常回收，就像任何其他进程一样

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
int main()
{pid_t id = fork();if (id < 0) {perror("fork");return 1;}else if (id == 0) {//childprintf("I am child, pid : %d\n", getpid());sleep(10);}else {//parentprintf("I am parent, pid: %d\n", getpid());sleep(3);exit(0);}return 0;
}

3.孤儿进程解决僵尸进程

甚至于如果出现了僵尸进程，我们还可以将僵尸进程的父进程杀掉，这样僵尸进程就会变成孤儿进程，这样就能正常被init进程回收

孤儿进程的存在通常不是一个问题，因为系统能够自动处理它们。然而，在某些情况下，如果系统中产生了大量的孤儿进程，并且这些进程长时间运行而不结束，那么它们可能会占用系统资源，影响系统性能