Linux——僵尸进程以及僵尸进程的处理

僵尸进程

（1）进程中的指令已经执行完成，但是进程PCB结构还没有回收。
即子进程先于父进程退出后，子进程的PCB需要其父进程释放，但是父进程并没有释放子进程的PCB，这样的子进程就称为僵尸进程。
（2）父进程未结束，子进程结束，但父进程没有处理子进程的退出状态（当子进程先于父进程结束，父进程没有获取子进程的退出码，子进程的PCB会保留一段时间等待父进程在PCB中获取退出码，，且该进程不可执行，此时子进程变成僵尸进程）。
直到父进程获取到子进程的退出状态，子进程的PCB才会被移除。

我们的程序在退出的时候：return 0，exit(0)，这个0就是退出码（状态信息），它存储在当前进程的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。

模拟僵尸进程：

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，因此我们要避免僵死进程的产生，父进程有义务去处理！

如何处理僵尸进程

1. 父进程调用wait()方法获取子进程的退出码，从而使得OS删除子进程的PCB；
2. 父进程先结束（该子进程就失去了父进程，系统会将这种没有子进程的父进程当做孤儿进程OS会给该孤儿进程重新寻找一个父进程Init进程，其PID == 1，通常会收养那些没有父进程的子进程，就会直接获取其退出码从而消除该进程的僵死状态 [ 其内部其实也是调用了wait()方法] ）
3. 如下图所示，修改之前的代码，让父进程先于子进程结束
   
   执行结果如下：
   
   我们可以看到失去父进程的子进程的PPID变为1，也就是Init进程
   

父进程处理子进程退出状态（退出码）的方法：

pid_t wait(int *result)//获取调用此方法的进程的子进程的退出码
1

• 如果没有子进程，则调用失败；
• 如果有子进程并且已经结束，则返回子进程的PID，退出码在result带回。
• 如果子进程没有结束，那么wait就会阻塞等待子进程结束。

我们来看一下wait的参考手册：

我们需要传入一个整形变量的地址，它会将退出码写到该地址中，返回值就是他获取到退出码的那个子进程的PID。
执行结果如下：这样就相当于父子进程是串行执行的，因此我们不会很简单粗暴地调用wait()，失去了多进程执行的意义，常会使用一些巧妙的方法，比如配合信号使用，这个在后面的博客中将会提到。

出现这种现象的原因是：父进程需要获取子进程的退出码，就需要等待子进程先结束，既然子进程没有结束，就无法获取子进程的退出码，wait()方法就相当于阻塞了父进程的运行。

• 如果有多个子进程，一次wait调用只能处理一个子进程（最先结束的哪一个）。

如下代码也用wait处理了僵尸进程，但我们需要解决另外一个问题：
注意：此时我们exit(0)的退出码是0

此时val的值为0
但是当我们将退出码改为3时，执行结果发生了变化，我们可以看到val = 768

这是为什么呢？
其实768对应的二进制数为0011 0000 0000，(11就是那个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一些方法

• 第一个宏是用来判断程序是否是正常exit退出
• 如果是正常退出，就通过第二个宏得出退出码，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，精准取值，此时拿到的就是我们设定的3了，不是768了。

当程序还没有执行到exit就被杀死，获取到异常终止的信号，我们就用下面这个宏来判断

使用宏后，我们修改代码如下：

之后就可以看到正常的执行结果了

wait调用的最佳时机：子进程退出的那一时刻，父进程调用wait；
这里引入一个概念，在下一期Linux专栏将会讲到信号

若在父进程一开始就调用，那么就会出现串行执行的效果；
若在父进程快要结束的时候调用，那么父进程已经退出，处理僵尸进程就没有意义了。