Linux僵尸進程對內存的影響

Linux僵尸進程（Zombie Process）是一種已經結束運行但尚未被其父進程回收資源的進程。僵尸進程對系統的內存和其他資源有一定的影響，主要包括以下幾點：

內存影響

1. 占用進程表項：

   • 每個進程在Linux系統中都有一個對應的進程表項（task_struct），用于存儲進程的狀態、資源使用情況等信息。
   • 僵尸進程雖然已經結束，但其進程表項仍然存在，直到父進程調用wait()或waitpid()來回收其資源。

2. 間接內存占用：

   • 如果僵尸進程持有某些資源（如文件描述符、網絡連接等），這些資源在僵尸進程被回收之前仍然占用內存。
   • 父進程如果不及時處理，這些資源可能會一直占用，導致系統資源緊張。

其他資源影響

1. 文件描述符泄漏：

   • 僵尸進程可能持有打開的文件描述符，如果父進程不回收，這些文件描述符會一直占用系統資源。

2. 網絡連接泄漏：

   • 類似地，僵尸進程可能持有網絡連接，如果不及時關閉，會導致網絡端口被占用。

3. 系統穩定性：

   • 大量的僵尸進程會占用大量的進程表項，可能導致系統無法創建新的進程，影響系統的穩定性和性能。

如何處理僵尸進程

1. 父進程回收：

   • 父進程應該定期調用wait()或waitpid()來回收子進程的資源。
   • 可以使用waitpid()來指定等待特定的子進程，或者使用wait()來等待任意一個子進程結束。

2. 信號處理：

   • 父進程可以設置信號處理函數來處理子進程結束的信號（SIGCHLD），并在信號處理函數中調用wait()或waitpid()。

3. 系統監控：

   • 使用工具如ps、top、htop等來監控系統中的僵尸進程，并及時處理。

示例代碼

以下是一個簡單的示例，展示如何在父進程中處理子進程結束的信號：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/wait.h>
#include <signal.h>

void sigchld_handler(int signum) {
    pid_t pid;
    int status;
    while ((pid = waitpid(-1, &status, WNOHANG)) > 0) {
        printf("Child process %d terminated with status %d\n", pid, status);
    }
}

int main() {
    pid_t pid = fork();
    if (pid == -1) {
        perror("fork");
        exit(EXIT_FAILURE);
    } else if (pid == 0) {
        // Child process
        printf("Child process is running\n");
        sleep(5);
        printf("Child process is exiting\n");
        exit(EXIT_SUCCESS);
    } else {
        // Parent process
        struct sigaction sa;
        sa.sa_handler = sigchld_handler;
        sigemptyset(&sa.sa_mask);
        sa.sa_flags = SA_RESTART;
        if (sigaction(SIGCHLD, &sa, NULL) == -1) {
            perror("sigaction");
            exit(EXIT_FAILURE);
        }
        printf("Parent process is waiting for child process to finish\n");
        while (1) {
            sleep(1);
        }
    }
    return 0;
}

在這個示例中，父進程設置了一個信號處理函數sigchld_handler來處理子進程結束的信號，并在信號處理函數中調用waitpid()來回收子進程的資源。這樣可以避免僵尸進程的產生。