datetime:2023/01/06 14:30
author:nzb
孤儿进程和僵尸进程
进程退出
孤儿进程
- 父进程运行结束，但子进程还在运行(未运行结束)，这样的子进程就称为孤儿进程 (Orphan Process)。
- 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。这样，当一个孤儿进程凄凉地结束 了其生命周期的时候，init进程就会代表党和政府出面处理它的一切善后工作。
- 因此孤儿进程并不会有什么危害。
僵尸进程
- 每个进程结束之后，都会释放自己地址空间中的用户区数据，内核区的PCB没有办 法自己释放掉，需要父进程去释放。
- 进程终止时，父进程尚未回收，子进程残留资源(PCB)存放于内核中，变成僵尸 (Zombie)进程。
- 僵尸进程不能被
kill -9杀死。 - 这样就会导致一个问题，如果父进程不调用
wait()或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，如果大量的产生僵尸进程，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。
exit函数
/*
#include <stdlib.h>
void exit(int status);
#include <unistd.h>
void _exit(int status);
status参数：是进程退出时的一个状态信息。父进程回收子进程资源的时候可以获取到。
*/
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
int main() {
printf("hello\n");
printf("world");
// exit(0);
_exit(0);
return 0;
}
孤儿进程
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
int main() {
// 创建子进程
pid_t pid = fork();
// 判断是父进程还是子进程
if(pid > 0) {
printf("i am parent process, pid : %d, ppid : %d\n", getpid(), getppid());
} else if(pid == 0) {
sleep(1);
// 当前是子进程
printf("i am child process, pid : %d, ppid : %d\n", getpid(),getppid());
}
// for循环
for(int i = 0; i < 3; i++) {
printf("i : %d , pid : %d\n", i , getpid());
}
return 0;
}
僵尸进程
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
int main() {
// 创建子进程
pid_t pid = fork();
// 判断是父进程还是子进程
if(pid > 0) {
// 父进程死循环，子进程先退出，产生僵尸进程
while(1) {
printf("i am parent process, pid : %d, ppid : %d\n", getpid(), getppid());
sleep(1);
}
} else if(pid == 0) {
// 当前是子进程
printf("i am child process, pid : %d, ppid : %d\n", getpid(),getppid());
}
// for循环
for(int i = 0; i < 3; i++) {
printf("i : %d , pid : %d\n", i , getpid());
}
return 0;
}
wait函数
进程回收
- 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，这些信息主要指进程控制块PCB的信息（包括进程号、退出状态、运行时间等）。
- 父进程可以通过调用
wait或waitpid得到它的退出状态同时彻底清除掉这个进程。 wait()和waitpid()函数的功能一样，区别在于，wait()函数会阻塞，waitpid()可以不设置阻塞，waitpid()还可以指定等待哪个子进程结束。- 注意：一次
wait()或waitpid()调用只能清理一个子进程，清理多个子进程应使用循环。
退出信息相关宏函数
WIFEXITED(status): 非0,进程正常退出WEXITSTATUS (status): 如果上宏为真，获取进程退出的状态(exit的参数)
WIFSIGNALED (status): 非0,进程异常终止WTERMSIG (status): 如果上宏为真，获取使进程终止的信号编号
WIFSTOPPED (status): 非0,进程处于暂停状态WSTOPSIG(status): 如果上宏为真，获取使进程暂停的信号的编号WIFCONTINUED (status): 非0,进程暂停后已经继续运行
#include <sys/types.h>
#include <sys/wait.h>
pid_t wait(int Iwstatus);
功能：等待任意一个子进程结束，如果任意一个子进程结束了 次函数会回收子进程
参数：int *wstatus
进程退出时的状态信息.传入的是一个int类型的地址，传出参数。
返回值：
成功：返回被回收的子进程的id
失败：-1 （所有的子进程都结束，调用函数失败）
调川wait函数的进程会被挂起（阳塞），直到它的一个子进程退出
如果没有子进程了，画数立刻返Ml，返回-1：如果子进程都已经结束了,也会立即返回。
waitpid函数
#include <sys/types.h>
#include <sys/wait.h>
pid_t waitpid(pid_t pid, int *wstatus, int options);
功能：回收指定位程号的子进程. 可以设置是否阻塞。
参数：
pid:
pid > 0：某个子进程的pid
pid = 0：回收当前进程组的所有子进程
pid = -1：回收所有的子进程.相当于wait()
pid < -1：某个进程组的组id的绝对值，回收指定进程组中的子进程
options：设置阻塞或者非阻塞
0：阻塞
WNOHANG：非阻塞
返网值：
> 0：返回子进程的id
= 0： options=WNOHANG,表示还有子进程
= -1：错误，或者没有子进程了
/*
#include <sys/types.h>
#include <sys/wait.h>
pid_t waitpid(pid_t pid, int *wstatus, int options);
功能：回收指定进程号的子进程，可以设置是否阻塞。
参数：
- pid:
pid > 0 : 某个子进程的pid
pid = 0 : 回收当前进程组的所有子进程
pid = -1 : 回收所有的子进程，相当于 wait() （最常用）
pid < -1 : 某个进程组的组id的绝对值，回收指定进程组中的子进程
- options：设置阻塞或者非阻塞
0 : 阻塞
WNOHANG : 非阻塞
- 返回值：
> 0 : 返回子进程的id
= 0 : options=WNOHANG, 表示还有子进程活着
= -1 ：错误，或者没有子进程了
*/
#include <sys/types.h>
#include <sys/wait.h>
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
int main() {
// 有一个父进程，创建5个子进程（兄弟）
pid_t pid;
// 创建5个子进程
for(int i = 0; i < 5; i++) {
pid = fork();
if(pid == 0) {
break;
}
}
if(pid > 0) {
// 父进程
while(1) {
printf("parent, pid = %d\n", getpid());
sleep(1);
int st;
// int ret = waitpid(-1, &st, 0);
int ret = waitpid(-1, &st, WNOHANG);
if(ret == -1) {
break;
} else if(ret == 0) {
// 说明还有子进程存在
continue;
} else if(ret > 0) {
if(WIFEXITED(st)) {
// 是不是正常退出
printf("退出的状态码：%d\n", WEXITSTATUS(st));
}
if(WIFSIGNALED(st)) {
// 是不是异常终止
printf("被哪个信号干掉了：%d\n", WTERMSIG(st));
}
printf("child die, pid = %d\n", ret);
}
}
} else if (pid == 0){
// 子进程
while(1) {
printf("child, pid = %d\n",getpid());
sleep(1);
}
exit(0);
}
return 0;
}