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Linux 的僵尸进程

TODO: 待完善,结合 Golang 开启的子进程进行分析...

在 Linux 系统中,当用 ps 命令观察进程的执行状态时,经常看到某些进程的状态栏为 defunct,这就是所谓的 “僵尸” 进程。“僵尸” 进程是一个早已死亡的进程,但在进程表(processs table)中仍占了一个位置(slot)。

由于进程表的容量是有限的,所以,defunct 进程不仅占用系统的内存资源,影响系统的性能,而且如果其数目太多,还会导致系统瘫痪。

僵尸进程的产生原因

每个进程在进程表里都有一个进入点(entry),核心程序执行该进程时使用到的一切信息都存储在进入点。当用 ps 命令察看系统中的进程信息时,看到的就是进程表中的相关数据。

所以,当一个父进程以 fork() 系统调用建立一个新的子进程后,核心进程就会在进程表中给这个子进程分配一个进入点,然后将相关信息存储在该进入点所对应的进程表内。这些信息中有一项是其父进程的识别码。

而当这个子进程结束的时候(比如调用 exit 命令结束),其实他并没有真正的被销毁,而是留下一个称为僵尸进程(Zombie)的数据结构(系统调用 exit 的作用是使进程退出,但是也仅仅限于一个正常的进程变成了一个僵尸进程,并不能完全将其销毁)。

此时原来进程表中的数据会被该进程的退出码(exit code)、执行时所用的 CPU 时间等数据所取代,这些数据会一直保留到系统将它传递给它的父进程为止。由此可见,defunct 进程的出现时间是在子进程终止后,但是父进程尚未读取这些数据之前。

此时,该僵尸子进程已经放弃了几乎所有的内存空间,没有任何可执行代码,也不能被调度,仅仅在进程列表中保留一个位置,记载该进程的退出状态信息供其他进程收集,除此之外,僵尸进程不再占有任何存储空间。

他需要他的父进程来为他收尸,如果他的父进程没有安装 SIGCHLD 信号处理函数调用 wait()waitpid() 等待子进程结束,也没有显式忽略该信号,那么它就一直保持僵尸状态,如果这时候父进程结束了,那么 init 进程会自动接手这个子进程,为他收尸,他还是能被清除掉的。但是如果父进程是一个循环,不会结束,那么子进程就会一直保持僵尸状态,这就是系统中为什么有时候会有很多的僵尸进程。

如何杀死僵尸进程

僵尸进程一旦出现之后,很难自己消亡,会一直存在下去,直至系统重启。虽然僵尸进程几乎不占系统资源,但是,这样下去,数量太多了之后,终究会给系统带来其他的影响。因此,如果一旦见到僵尸进程,我们就要将其杀掉。如何杀掉僵尸进程呢?

请注意:defunct 状态下的僵尸进程是不能直接使用 kill -9 命令杀掉的,否则就不叫僵尸进程了。那么,该如何杀呢?

方法有二:

  1. 重启服务器电脑,这个是最简单,最易用的方法,但是如果你服务器电脑上运行有其他的程序,那么这个方法,代价很大。所以,尽量使用下面一种方法。

  2. 找到该 defunct 僵尸进程的父进程,将该进程的父进程杀掉,则此 defunct 进程将自动消失。 问题又来了,如何找到 defunct 僵尸进程的父进程呢?

很简单,一句命令就够了:

ps -ef | grep defunct_process_pid。

References

linux下的僵尸进程产生原因和解决方法(含具体代码)