避免linux zombie process－尋找最初的初衷

如何避免Linux zombie process的產生？

會有這篇文章，起因於本周一為了剛要進實驗室的學弟妹們上了一堂課，有關Linux下的Process與Signal。由於本領域我也沒有多少實作經驗，因此有關於zombie process的問題，我講錯了。當然講錯有一部分是由於某大學的網頁竟然大喇喇的寫錯zombie process的定義，造成講課前我被誤解..@@ 因此重新來po這篇，自己也記一下..

所謂zombie process(殭屍行程)的成因，在於某行程已結束，但其父行程(parent process)並未取得該行程之結束狀態，則該行程就會變成zombie process，直到其父行程呼叫wait()取得該行程結束狀態。用更精確的說法，來自Advanced Programming in the Unix Environment這本書：
The process that has terminated, but whose parent hasn’t yet waited for it.

Zombie process會造成kernel內部有多餘的一筆process資料儲存，佔了一筆資料量(process id, termination status, the amount of CPU time taken by the process等等資訊)，但其卻已經結束了，若是系統load很高，造成的影響就更大了，譬如process數量到達上限，又發生有zombie process，可能就會產生無法執行程式的問題。因此我們必須避免zombie process的產生。

正常的multiprocess程式執行的流程，如下圖所示，parent process必須wait其子行程的結束。

下圖的情形，則會產生zombie process：在A還沒wait或exit之前，若B已結束，則這段時間內B就是zombie process了。

該如何避免zombie process呢？或許google一下也知道吧！由於Linux會在一個process的父行程結束時，自動把該行程的父行程變成init，也就是讓該process由init接管。因此，假設我們的父行程必須作自己的事情，並不想wait子行程結束而block時，我們可以利用兩次fork，讓第一次fork的process馬上結束，則第二次fork的grandchild將會自動變成init的子行程，這樣一來，最原先的行程將不必在作wait的動作，而該行程從此也跟第二次fork出來的行程毫無親屬關係了。兩者各作各的，誰先結束並不會影響對方。這就是fork兩次的用意：

如上圖所示，寫成程式大概會像是這樣(注意：裏面沒有錯誤處理的code)：

if pid = fork()
    //parent waits for first child to exit
    waitpid(pid);
    parent does things here...
else
    //child
    if fork()
       //child
       exit;
    else
       //granchild
       grandchild does things here...

以上若有錯誤請指正。希望這樣有清楚啦~

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