Linux - 进程与线程

关于进程和线程。

1. 进程和线程的区别
2. 孤儿进程 vs. 僵尸进程
   1. 危害
   2. 如何规避
   3. 产生僵尸进程怎么办

进程和线程的区别

在Linux，进程和线程共用了同一个struct：task_struct。它有两个重要属性：

• struct mm_struct *mm：记录进程的（虚拟）内存结构体；
• struct fs_struct *fs：记录进程所有打开的文件信息（文件描述符表）的结构体；

进程和线程的区别在于：

• 线程共用内存，所以使用pthread()创建线程时，两个线程指向同一个mm；进程不公用，所以使用fork()创建进程时，mm会被复制一份。当然之前介绍redis创建子进程的时候说过，进程复制是copy on write，需要写的部分才会去复制，所以并不是完全无脑复制一整个内存区域，不会很慢。否则内存占用直接就double了！；
• 线程共用文件描述符表，同理进程也是复制一份。

共享所以节约资源，换句话说，可用的资源少，所以会竞争，所以多线程要加锁啊！

进程和线程都对应到实际代码，形象不？

Ref：

• https://zhuanlan.zhihu.com/p/105086274

孤儿进程 vs. 僵尸进程

从task_struct的结构可以看出，进程持有一堆资源。当进程退出，资源（fd、memory）会被释放（close会被调用），但仍然会保留基本信息（pid、status）等，需要父进程使用wait/waitpid手动释放掉这些东西。

核心问题：

• 父进程先于子进程结束了呢？
• 父进程怎么知道子进程结束了呢？

以上两个问题都会导致父进程没法使用wait/waitpid处理残留的子进程信息。

孤儿进程：父进程先挂了，子进程就是孤儿了。没关系，init进程会收留它，并接替原来父进程的工作，使用wait/waitpid在子进程结束后释放子进程的资源。

僵尸进程：子进程结束了，父进程没有那些处理步骤，残余信息永远释放不掉了。

• 子进程一定会先经过僵尸进程状态（进程结束后，没有被wait前），然后如果有一个好爸爸，就会彻底消失，如果父进程不wait，就成了永远的僵尸进程；
• 如果父进程先结束，子进程最终一定不会变成僵尸进程，因为init这个新的爸爸一定会处理好子进程；

所以：

• 父进程先于子进程结束了，没问题，不用管；
• 父进程怎么知道子进程结束了呢？子进程退出时向父进程发送SIGCHILD信号，父进程处理SIGCHILD信号就行了。

危害

僵尸进程的危害很明显：占着pid，时间长了，没法创建新进程了。这不是危言耸听，Linux经常好几年不关机，一天创建几个僵尸进程出来，慢慢就挂了。

如何规避

规避方法就是父进程一定要调用waitpid。调用时机有两个：

1. 父进程监听子进程退出信号。这就涉及到父进程怎么知道子进程结束了的问题。使用signal，类似回调函数。父进程接收SIGCHLD信号，调用waitpid；
2. double fork。父进程fork子进程，子进程fork孙子进程，然后子进程啥也不干，结束。父进程在子进程结束的代码后面串行调用waitpid（此时子进程肯定结束了）。至于孙子进程，才是真正干原来的子进程该干的活的进程。它现在已经是孤儿进程，自会有新的爸爸init收留它，跟父进程已经无关了，不用操心了。

产生僵尸进程怎么办

生产环境中碰到不断产生的子进程怎么办？一定是因为它的父进程写挫了，找到他的父进程，kill。

Ref:

• https://www.cnblogs.com/Anker/p/3271773.html