谈谈守护进程与僵尸进程.docx

谈谈守护进程与僵尸进程分类：技术分享2011-12-21 11:002460人阅读评论(8)收藏举报04年时维护的第一个商业服务就用了两次fork产生守护进程的做法，前两天在网上看到许多帖子以及一些unix书籍，认为一次fork后产生守护进程足够了，各有道理吧，不过多了一次fork到底是出于什么目的呢？进程也就是task，看看内核里维护进程的数据结构task_struct，这里有两个成员：view plain1. structtask_struct2. volatilelongstate;3. intexit_state;4. .5. 看看include/linux/sched.h里的value取值：view plain1. #defineTASK_RUNNING02. #defineTASK_INTERRUPTIBLE13. #defineTASK_UNINTERRUPTIBLE24. #define_TASK_STOPPED45. #define_TASK_TRACED86. /*intsk-exit_state*/7. #defineEXIT_ZOMBIE168. #defineEXIT_DEAD329. /*intsk-stateagain*/10. #defineTASK_DEAD6411. #defineTASK_WAKEKILL12812. #defineTASK_WAKING25613. #defineTASK_STATE_MAX512可以看到，进程状态里除了大家都理解的running/interuptible/uninterruptible/stop等状态外，还有一个ZOMBIE状态，这个状态是怎么回事呢？这是因为linux里的进程都属于一颗树，树的根结点是linux系统初始化结束阶段时启动的init进程，这个进程的pid是1，所有的其他进程都是它的子孙。除了init，任何进程一定有他的父进程，而父进程会负责分配（fork）、回收（wait4）它申请的进程资源。这个树状关系也比较健壮，当某个进程还在运行时，它的父进程却退出了，这个进程却没有成为孤儿进程，因为linux有一个机制，init进程会接管它，成为它的父进程。这也是守护进程的由来了，因为守护进程的其中一个要求就是希望init成为守护进程的父进程。如果某个进程自身终止了，在调用exit清理完相关的内容文件等资源后，它就会进入ZOMBIE状态，它的父进程会调用wait4来回收这个task_struct，但是，如果父进程一直没有调用wait4去释放子进程的task_struct，问题就来了，这个task_struct谁来回收呢？永远没有人，除非父进程终止后，被init进程接管这个ZOMBIE进程，然后调用wait4来回收进程描述符。如果父进程一直在运行着，这个ZOMBIE会永远的占用系统资源，用KILL发任何信号量也不能释放它。这是很可怕的，因为服务器上可能会出现无数ZOMBIE进程导致机器挂掉。来看看内核代码吧。进程在退出时执行sys_exit（C程序里在main函数返回会执行到），而它会调用do_exit，do_exit首先清理进程使用的资源，然后调用exit_notify方法，将进程置为僵尸ZOMBIE状态，决定是否要以init进程做为当前进程的父进程，最后通知当前进程的父进程：kernel/exit.cview plain1. staticvoidexit_notify(structtask_struct*tsk)2. 3. intstate;4. structtask_struct*t;5. structlist_headptrace_dead,*_p,*_n;6. 7. if(signal_pending(tsk)&!tsk-signal-group_exit8. &!thread_group_empty(tsk)9. /*10. *Thisoccurswhentherewasaracebetweenourexit11. *syscallandagroupsignalchoosingusastheoneto12. *wakeup.Itcouldbethatwearetheonlythread13. *alertedtocheckforpendingsignals,butanotherthread14. *shouldbewokennowtotakethesignalsincewewillnot.15. *Nowwellwakeallthethreadsinthegroupjusttomake16. *suresomeonegetsallthependingsignals.17. */18. read_lock(&tasklist_lock);19. spin_lock_irq(&tsk-sighand-siglock);20. for(t=next_thread(tsk);t!=tsk;t=next_thread(t)21. if(!signal_pending(t)&!(t-flags&PF_EXITING)22. recalc_sigpending_tsk(t);23. if(signal_pending(t)24. signal_wake_up(t,0);25. 26. spin_unlock_irq(&tsk-sighand-siglock);27. read_unlock(&tasklist_lock);28. 29. 30. write_lock_irq(&tasklist_lock);31. 32. /*33. *Thisdoestwothings:34. *35. *A.Makeinitinheritallthechildprocesses36. *B.Checktoseeifanyprocessgroupshavebecomeorphaned37. *asaresultofourexiting,andiftheyhaveanystopped38. *jobs,sendthemaSIGHUPandthenaSIGCONT.(POSIX3.2.2.2)39. */40. 41. INIT_LIST_HEAD(&ptrace_dead);42. forget_original_parent(tsk,&ptrace_dead);43. BUG_ON(!list_empty(&tsk-children);44. BUG_ON(!list_empty(&tsk-ptrace_children);45. 46. /*47. *Checktoseeifanyprocessgroupshavebecomeorphaned48. *asaresultofourexiting,andiftheyhaveanystopped49. *jobs,sendthemaSIGHUPandthenaSIGCONT.(POSIX3.2.2.2)50. *51. *Casei:Ourfatherisinadifferentpgrpthanweare52. *andweweretheonlyconnectionoutside,soourpgrp53. *isabouttobecomeorphaned.54. */55. 56. t=tsk-real_parent;57. 58. if(process_group(t)!=process_group(tsk)&59. (t-signal-session=tsk-signal-session)&60. will_become_orphaned_pgrp(process_group(tsk),tsk)&61. has_stopped_jobs(process_group(tsk)62. _kill_pg_info(SIGHUP,(void*)1,process_group(tsk);63. _kill_pg_info(SIGCONT,(void*)1,process_group(tsk);64. 65. 66. /*Letfatherknowwedied67. *68. *Threadsignalsareconfigurable,butyouarentgoingtouse69. *thattosendsignalstoarbitaryprocesses.70. *Thatstopsrightnow.71. *72. *Iftheparentexeciddoesntmatchtheexecidwesaved73. *whenwestartedthenweknowtheparenthaschangedsecurity74. *domain.75. *76. *Ifourself_execiddoesntmatchourparent_exec_idthen77. *wehavechangedexecutiondomainasthesetwovaluesstarted78. *thesameafterafork.79. *80. */81. 82. if(tsk-exit_signal!=SIGCHLD&tsk-exit_signal!=-1&83. (tsk-parent_exec_id!=t-self_exec_id|84. tsk-self_exec_id!=tsk-parent_exec_id)85. &!capable(CAP_KILL)86. tsk-exit_signal=SIGCHLD;87. 88. 89. /*Ifsomethingotherthanournormalparentisptracingus,then90. *senditaSIGCHLDinsteadofhonoringexit_signal.exit_signal91. *onlyhasspecialmeaningtoourrealparent.92. */93. if(tsk-exit_signal!=-1&thread_group_empty(tsk)94. intsignal=tsk-parent=tsk-real_parent?tsk-exit_signal:SIGCHLD;95. do_notify_parent(tsk,signal);96. elseif(tsk-ptrace)97. do_notify_parent(tsk,SIGCHLD);98. 99. 100. state=EXIT_ZOMBIE;101. if(tsk-exit_signal=-1&tsk-ptrace=0)102. state=EXIT_DEAD;103. tsk-exit_state=state;104. 105. /*106. *Cleartheseheresothatupdate_process_times()wonttrytodeliver107. *itimer,profileorrlimitsignalstothistaskwhileitisinlateexit.108. */109. tsk-it_virt_value=0;110. tsk-it_prof_value=0;111. 112. write_unlock_irq(&tasklist_lock);113. 114. list_for_each_safe(_p,_n,&ptrace_dead)115. list_del_init(_p);116. t=list_entry(_p,structtask_struct,ptrace_list);117. release_task(t);118. 119. 120. /*Iftheprocessisdead,releaseit-nobodywillwaitforit*/121. if(state=EXIT_DEAD)122. release_task(tsk);123. 124. /*PF_DEADcausesfinalput_task_structafterweschedule.*/125. preempt_disable();126. tsk-flags|=PF_DEAD;127. 大家可以看到这段内核代码的注释非常全。forget_original_parent这个函数还会把该进程的所有子孙进程重设父进程，交给init进程接管。回过头来，看看为什么守护进程要fork两次。这里