第三章九析带你处理zombie(defunct)进程

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1 前言

2 僵尸进程

    2.1 进程简介

    2.2 僵尸进程例子

    2.3 僵尸进程危害

3 处理僵尸进程

    3.1 kill 命令

    3.2 kill 父进程

    3.3 reboot

    3.4 magic sysrq key 方法

1 前言

        在 centos7 跑 Docker 和 k8s 时，偶尔会出现 systemctl 失效的情况，现象如下：

Failed to get properties...

        查看系统进程，发现僵尸进程（zombie/defunct）：

ps -ef | grep defunct

2 僵尸进程

2.1 进程简介

        在 linux 中，父进程通过 fork 调用创建子进程。

        子进程执行完毕之后，内核会释放该子进程所占用的资源，包括打开的文件，占用的内存等，但仍然会在进程表中保留一个槽位（slot）存放该子进程的文件描述符（比如进程PID、进程退出状态、进程运行时间等），直到父进程发送 wait() 或 waitpid() 调用，内核才会把子进程文件描述符从进程表中彻底清除。如果父进程不调用 wait() 或 waitpid()对子进程进行清理，那子进程将处于僵尸状态。

        但是如果父进程先于子进程结束的话，会导致子进程变成僵尸进程吗？答案是不会。因为每当进程结束的时候，系统都会扫描当前所有运行的进程，查找是否有这个结束进程的子进程，如果有，就由 init 进程（或者 systemd 进程）来接管子进程，成为子进程的新父进程，并自动 wait 这个子进程，确保以后该子进程不会变成僵尸进程。

2.2 僵尸进程例子

        下面展示一个 c 语言编写的僵尸进程样例，样例中主进程并不会 wait 子进程，生成文件 zombie.c：

#include

#include

#include

int main(void)  {

    int i = 60;

    pid_t pid = fork();

    if ( pid < 0 )  {

        perror( "fork error." );

        exit(1);

    }

    if ( pid == 0 ) {

        printf( "This is the child process. My PID is: %d. My PPID is: %d\n", getpid(), getppid() );

    }

    if (pid > 0)    {

        printf( "This is the parent process. My PID is %d.\n", getpid() );

        for( ; i > 0; i-- ) {

            sleep(1);

        }

    }

    return 0;

}

        编译 zombie.c 并执行 zombie：

yum install gcc

gcc zombie.c -o zombie

./ zombie

        上图中主进程 PID：11552，子进程 PID：11553。执行如下语句：发现 PID 为 11553 的子进程正好处于僵尸状态（defunct），由程序可知，因为主进程并没有 wait 子进程。

ps aux | grep -i defunct

        分析一下 zombie.c，特别注意 fork() 调用，在 pid_t pid = fork() 语句之前，只有一个进程，但是执行到这条语句之后，就变成2个进程了，这2个进程几乎完全相同，将要执行的下一条语句都是 if ( pid < 0 )。

        fork() 函数比较特殊，它被调用一次，却能够返回两次结果，它的返回值也根据进程的不同而不同：

1）在父进程中，fork 返回新创建子进程的 PID

2) 在子进程中，fork 返回 0

3）如果出现错误，则 fork 返回负值

2.3 僵尸进程危害

        如果父进程没有 wait 子进程，子进程将变成僵尸状态，处于僵尸状态的进程将保留进程号（PID），众所周知，操作系统对进程号是有限制的，如果出现大量僵尸进程占用进程号，系统有可能无法创建新的进程。

3 处理僵尸进程

        一般情况下处于僵尸状态的进程很难杀掉，当然你可以试着删除：

3.1 kill 命令

kill -9 PID

3.2 kill 父进程

kill -9 PPID

3.3 reboot

        如果采用上面两种方式依然杀不掉，那么只能通过重启了。

reboot

        如果重启也不生效，可以需要加选项 -nf

reboot -nf

3.4 magic sysrq key 方法

        有时执行 reboot 命令还是无法重启，可以执行 magic sysrq 方法来通过提供给用户的 proc 接口直接向 kernel 发底层命令。

        重启命令如下：

echo 1 > /proc/sys/kernel/sysrq

echo b > /proc/sysrq-trigger

        强制关机命令：

echo 1 > /proc/sys/kernel/sysrq

echo b > /proc/sysrq-trigger