僵尸状态&僵尸进程

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>int main()
{printf("hello\n");pid_t ret = fork();if(ret < 0){perror("fork");return 0;}else if(ret == 0){//childwhile(1){printf("i am child, pid=%d, ppid=%d\n", getpid(), getppid());sleep(1);}}else{//fatherwhile(1){printf("i am father, pid=%d, ppid=%d\n", getpid(), getppid());sleep(1);}}return 0;
}

输出结果为：

由上图可知pid为5577的为子进程，pid为5576的为父进程，pid为5576的为父进程的父进程。

1. 创建子进程的代码，使用pstack命令可以查看程序的调用堆栈，注意pstack获取的是程序一瞬间的代码，或许下一个就不会再执行当前代码。
举例：pstack 5577，查看pid为5577进程的调用情况，由下图可知代码在19行调用，对应子进程。

pstack 5576，查看pid为5576进程的调用情况，右下图可知代码在28行调用，对应父进程。

2. 僵尸状态
修改代码如下：

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>int main()
{printf("hello\n");pid_t ret = fork();if(ret < 0){perror("fork");return 0;}else if(ret == 0){//child//while(1){printf("i am child, pid=%d, ppid=%d\n", getpid(), getppid());sleep(20);}}else{//fatherwhile(1){printf("i am father, pid=%d, ppid=%d\n", getpid(), getppid());sleep(1);}}return 0;
}

运行结果：

ps aux | grep ./test，查看当前进程状态。由下图可以看到，当前进程中只有一个父进程。

ps aux | grep test，再次查看当前进程状态。右下图可以看到，当前进程中有父进程和子进程。

原理：子进程先于父进程退出，父进程来不及回收子进程的资源，导致子进程变成僵尸进程，而子进程对应的task_struct还在内核当中，双向链表管理着，对于子进程而言，程序员已经退出了，并不能任何执行任何用户写的代码了；子进程的状态会变成Z状态：刀枪不入！！！

3. 产生僵尸进程之后，僵尸进程对应的状态是Z，并且使用kill命令或者强杀命令kill -9，都结束不了僵尸进程。
4. 僵尸进程的危害：
产生僵尸进程之后，僵尸进程是不能被强杀杀死的，原因是僵尸进程已经死了，意味着在操作系统内核双向链表还维护着僵尸进程的task_struct。内核维护这样的结构体，是需要消耗内存的；程序员还结束不了僵尸进程，操作系统就会产生内存泄漏。
5. 如何预防僵尸进程的产生

• 子进程不要先于父进程退出，但可能性并不是很大 ---- 不可取的。
• 进程等待，在后续博客再详细说明 ---- 可取，较为优雅。
• 可以将父进程kill掉，该进程就变成了孤儿进程，然后让僵尸进程被1号进程领养，1号进程回收僵尸级进程的资源（杀敌一千自损800 ---- 不可取）

孤儿状态

1. 原理：
父进程先于子进程退出，子进程会被1号进程所领养，1号进程被称为init进程。1号进程会在子进程退出时，回收子进程的退出信息，防止子进程变成僵尸进程。
ps aux | grep 1，查看1号进程，1号进程是Linux操作系统当中启动的第一个进程，该进程会启动若干个独立的子进程。

2. 现象
继续修改代码如下，修改后父进程先退出，子进程后退出：

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>int main()
{printf("hello\n");pid_t ret = fork();if(ret < 0){perror("fork");return 0;}else if(ret == 0){//child//while(1){printf("i am child, pid=%d, ppid=%d\n", getpid(), getppid());sleep(20);}}else{//father//while(1){printf("i am father, pid=%d, ppid=%d\n", getpid(), getppid());sleep(5);}}return 0;

ps -ef | grep test，查看子进程和父进程的pid和ppid，第一次查看如下：

第二列是pid，第三列是ppid，可知9041是当前进程，9040是当前进程的父进程，4289是当前进程中父进程的父进程也就是终端bash。下面是第二次查看：

由于父进程提前退出，所以子进程会被1号进程领养。因此当前进程的父进程变成了1号进程。我们称这样的进程为“孤儿进程”。

3. 注意：孤儿进程不是一种状态！！！而是一种进程种类的名称。

4. 子进程和父进程代码共享，数据独有！
修改代码如下：

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>int g_val = 100;int main()
{printf("hello~\n");pid_t ret = fork();if(ret < 0){perror("fork");return 0;}else if(ret == 0){//child//while(1){printf("i am child pid=[%d], ppid=[%d]\n", getpid(), getppid());g_val -= 50; //50printf("child, g_val:%d\n", g_val);sleep(20);}}else{//ret > 0 : fatherwhile(1){printf("i am father pid=[%d], ppid=[%d]\n", getpid(), getppid());g_val += 50; // 150printf("father, g_val:%d\n", g_val);sleep(1);}}return 0;
}

由上图结果能看出来，父进程和子进程结果相互独立，互补干扰。