【APUE】孤儿进程与僵死进程

基本概念：

在unix/linux中，正常情况下，子进程是通过父进程创建的，子进程在创建新的进程。子进程的结束和父进程的运行是一个异步过程,即父进程永远无法预测子进程到底什么时候结束。当一个进程完成它的工作终止之后，它的父进程需要调用wait()或者waitpid()系统调用取得子进程的终止状态。

孤儿进程：一个父进程退出，而它的一个或多个子进程还在运行，那么那些子进程将成为孤儿进程。孤儿进程将被init进程(进程号为1)所收养，并由init进程对它们完成状态收集工作。

僵尸进程：一个进程使用fork创建子进程，如果子进程退出，而父进程并没有调用wait或waitpid获取子进程的状态信息，那么子进程的进程描述符仍然保存在系统中。这种进程称之为僵死进程。

问题与危害

unix提供了一种机制可以保证只要父进程想知道子进程结束时的状态信息，就可以得到。这种机制就是: 在每个进程退出的时候,内核释放该进程所有的资源,包括打开的文件,占用的内存等。但是仍然为其保留一定的信息(包括进程号the process ID,退出状态the termination status of the process,运行时间the amount of CPU time taken by the process等)。直到父进程通过wait / waitpid来取时才释放。但这样就导致了问题，如果进程不调用wait / waitpid的话， 那么保留的那段信息就不会释放，其进程号就会一直被占用，但是系统所能使用的进程号是有限的，如果大量的产生僵死进程，将因为没有可用的进程号而导致系统不能产生新的进程. 此即为僵尸进程的危害，应当避免。孤儿进程是没有父进程的进程，孤儿进程这个重任就落到了init进程身上，

每当出现一个孤儿进程的时候，内核就把孤儿进程的父进程设置为init，而init进程会循环地wait()它的已经退出的子进程。因此孤儿进程并不会有什么危害。

孤儿进程与僵死进程示例

孤儿进程：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <errno.h>
#include <unistd.h>int main()
{pid_t pid;//创建一个进程pid = fork();//创建失败if (pid < 0){perror("fork error:");exit(1);}//子进程if (pid == 0){printf("I am the child process.\n");//输出进程ID和父进程IDprintf("pid: %d\tppid:%d\n",getpid(),getppid());printf("I will sleep five seconds.\n");//睡眠5s，保证父进程先退出sleep(5);printf("pid: %d\tppid:%d\n",getpid(),getppid());printf("child process is exited.\n");}//父进程else{printf("I am father process.\n");//父进程睡眠1s，保证子进程输出进程idsleep(1);printf("father process is  exited.\n");}return 0;
}

僵死进程：

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <errno.h>
#include <stdlib.h>int main()
{pid_t pid;pid = fork();if (pid < 0){perror("fork error:");exit(1);}else if (pid == 0){printf("I am child process.I am exiting.\n");exit(0);}printf("I am father process.I will sleep two seconds\n");//等待子进程先退出sleep(2);//输出进程信息system("ps -o pid,ppid,state,tty,command");printf("father process is exiting.\n");return 0;
}