87-Linux的僵死进程及处理方法

谁践踏了优雅 2022-12-28 06:17 170阅读 0赞

## 僵死进程 ##

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s_shadow_50_text_Q1NETiBALeael-azveWuhw_size_20_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16]  
我们的程序在退出的时候：return 0，exit(0)，之类的，这个0就是退出码，状态信息，这个东西存储在当前进程的PCB中，会有一个整型值来存储退出码。  
当我们子进程结束以后，会把退出码写到PCB中，然后希望父进程可以获得到这个退出码，然后父进程就可以看到子进程是正常运行结束还是出错退出。正常的话我们return 0，失败的话我们return -1  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s_shadow_50_text_Q1NETiBALeael-azveWuhw_size_20_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16 1]  
正常我们的进程结束，比如说子进程结束，这个进程实体就会被释放掉，接下来会把PCB也移除，这样子，整个操作系统中就再也找不到它了，但是，linux设计的时候：当子进程结束以后，这个进程实体就没有，但是这个PCB会把暂时保留下来，父进程去获取子进程PCB的退出码，然后再删除这个子进程的PCB，这个子进程就彻底消失了，如果父进程不去获取，那么这个PCB就一直保留着，此时子进程已经结束了，退出了，这个子进程的PCB的状态是僵死状态。此时我们去ps，看系统运行的进程，我们还可以观察到这个子进程，因为其PCB还在，但是这个进程不可能去执行了，因为是僵死状态，但是僵死状态不会持续太长时间。父进程有义务去处理子进程，不要让他变成僵死进程！

**(1) 僵死进程概念**：子进程先于父进程结束，父进程没有调用 wait() 获取子进程的退出码。  
**(2) 如何处理僵死进程**：父进程通过调用 wait()获取子进程退出码。 或者等父进程结束，Init进程收养孤儿进程，调用wait()获取子进程退出码。  
**(3) Init 进程收养孤儿进程**，而且Init 进程“尽心尽责”，会自动调用wait()获取子进程退出码。

**代码示例：**  
先给出一个能产生僵死进程的代码  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0xJTlpFWVU2NjY_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center]  
**运行结果如下图：**  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0xJTlpFWVU2NjY_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 1]  
从上图中可以看到，当子进程结束后，并没有消失，仍然可以在系统中观测到，但此时子进程其实已经运行结束了，此时子进程的状态被称为僵死状态，系统把处于该类状态的进程称为**僵死进程< defunct >**。  
**如果父进程先结束，子进程最后是不会变为僵死进程的。**

## 处理方法 ##

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s_shadow_50_text_Q1NETiBALeael-azveWuhw_size_20_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16 2]  
**僵死进程产生了，会有什么影响？**  
如果只有一两个僵死进程，没有什么影响。  
如果有很多个僵死进程，持续不断的产生，就有影响了，因为子进程的PCB如果没有被释放，进程的pid就被一直占着，在内核空间中，PCB本身是结构体，会占用内存空间，对系统软硬件资源损耗。我们要避免僵死进程的产生，父进程有义务去处理！  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s_shadow_50_text_Q1NETiBALeael-azveWuhw_size_20_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16 3]  
**我们需要传入一个整型变量的地址，它会把退出码写到这个整型变量里面，然后返回值就是获取哪个子进程的退出码的进程的pid**  
![在这里插入图片描述][93278ce1c3104dc3bad1e93e6505a6df.png]

**如下代码，处理了僵死进程，子进程结束后，会消失：**  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0xJTlpFWVU2NjY_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 2]

运行结果如下，在此解释一下，我是在后期将代码中的exit(0)改成exit(3)，方便更好地显示主函数的返回值，下面这个运行结果是在exit(0)的情况下运行出来的结果，**此时主函数返回值0，val=0**  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0xJTlpFWVU2NjY_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 3]  
**显而易见，int val = 0; pid\_t id = wait(&val); 的执行起到了阻塞作用，因为要获取子进程的退出码，如果子进程还没有结束，就获取不到，父进程就阻塞住了，先将子进程执行完后，获取到退出码了，才开始执行父进程。所以今后写程序需进行多重考虑。**  
可以配合信号量  
子进程的退出码

**下面这个运行结果是在exit(3)的情况下运行出来的，此时主函数返回值是3，打印的是768**  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s_shadow_50_text_Q1NETiBALeael-azveWuhw_size_14_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16]  
![在这里插入图片描述][17db681cdb4040fba46582eeb06888be.png]  
把3左移了8位，因为退出码一般来说是128以内的值，但是一个整型有4字节，1个字节本来就够存储退出码了，其他3个字节有别的作用了，所以在这里就发现被移位了，存储在该存储的位上。我们这怎么处理？操作位是不大方便的，但是系统给我们提供了  
如果程序是正常退出，就执行下面的第二个宏![在这里插入图片描述][watermark_type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s_shadow_50_text_Q1NETiBALeael-azveWuhw_size_20_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16 4]  
还有一种情况，这个程序没有执行到exit，就被kill掉了，获取的就是异常中止的信号，我们就用下面这个去判断![在这里插入图片描述][239560b19c4449759e04401c04232d6b.png]  
下面这个宏判断程序是不是正常结束（执行exit），如果是，  
![在这里插入图片描述][06a0449713b649d083eae21b498f49d8.png]  
就通过下面这个宏得出退出码，这个宏就知道我们的退出码是在4个字节中的哪个字节存放的，它就会去那个地方拿到，此时拿到的就是我们设定的3了，不是768了。  
![在这里插入图片描述][61c68f90dd314c709b1a086a8596fab8.png]  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s_shadow_50_text_Q1NETiBALeael-azveWuhw_size_20_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16 5]

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0xJTlpFWVU2NjY_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 4]  
**从上图可以看到子进程结束后，彻底从系统中消失了，并没有变成僵死进程。**

## 孤儿进程 ##

父进程结束以后，子进程就没有父进程，系统对没有父进程的子进程叫做孤儿进程，孤儿进程再重新寻找一个父进程，这个新的父进程是：init进程，它的进程pid是1，也就是第一个被fork出来的进程，它会收养那些没有父进程的子进程，它收养这些子进程后，不管哪个子进程结束，这个init进程就会直接去通过wait去获取它的退出码，它一定会保证它的子进程不会成为僵死进程，子进程一旦结束，就获取退出码，然后系统一删，就没有这个进程了。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s_shadow_50_text_Q1NETiBALeael-azveWuhw_size_20_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16 6]  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s_shadow_50_text_Q1NETiBALeael-azveWuhw_size_20_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16 7]  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s_shadow_50_text_Q1NETiBALeael-azveWuhw_size_20_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16 8]  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s_shadow_50_text_Q1NETiBALeael-azveWuhw_size_20_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16 9]  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZHJvaWRzYW5zZmFsbGJhY2s_shadow_50_text_Q1NETiBALeael-azveWuhw_size_20_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16 10]  
**父进程结束会给出图中的黑色的提示符，父进程也就是main结束了**  
**父进程结束后，我们看孤儿进程的父进程变为pid=1的init进程了**  
![在这里插入图片描述][766fae5888d94371a582060d54a72df7.png]

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