生人勿近之 Linux 里养僵尸

时间 2020-07-12

标签生人 linux 栏目 Linux 繁體版

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Linux里养僵尸是怎么回事呢？Linux相信你们都很熟悉，可是Linux里养僵尸是怎么回事呢，下面就让小编带你们一块儿了解吧。python

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上一篇挖了个 SIGHUP 的坑，这篇试着填一下。程序员

以前在《程序员面试指北：面试官视角》里面说过，在结构化面试中，咱们会从各个方向去考查候选人，其中之一是操做系统。面试

上篇介绍了一套题，我还有另外一套，通常这么开场：shell

在终端下启动一个命令，若是在命令结束前关掉终端，它还能正常运行吗？编程

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这实际上是一个很常见的case，但凡 Linux 或者 Mac 用得多一点，都会遇到。bash

在我仍是一个穷酸学生的2009年，每月都须要支付 20 元巨款（当时能买3根鸭脖），经过一个禁止分享网络的认证客户端接入校园网。服务器

为了共建和谐宿舍 ~~节省网费~~ ，我历经千辛万苦，交叉编译开源的Linux认证客户端，集成到固件里，并刷到了个人 NETGEAR 路由器上。网络

而后山水 BBS 的 Linux 版主把个人帖子置顶了 11 年。~~可见他有多痛恨禁止共享网络~~app

这么一回忆，感受本身的共享经济思惟真是前卫，当时怎么就没想到去搞共享单车呢？ssh

扯远了，在捣腾的过程当中，我就踩了这么个坑：当我ssh到路由器上、刚启动认证时，可以正常联网；可是退出ssh后一会，网就断了。

通过一番捣腾后发现，只要一退出ssh，认证程序就凉了，而不是继续在后台保持和认证服务器的通讯。

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因此前面那个问题，我觉得大部分候选人应该会回答“否”，但没想到居然还有很多人回答“是”。

其实回答“是”也没什么错，由于确实也有些命令不会随着终端关闭而结束。

问题是当我追问当时执行的是什么命令时，候选人每每又说不出个因此然来。

（借学长的表情一用）

而后我就感到很强的挫败感：这不按剧原本，无法问了啊……只好换题。

固然大部分候选人确实被坑过，因而我能够接着问：

若是确实须要在后台继续执行命令怎么办呢？

有些人只记得要在后面加个 & ；但也有很多人知道前面还得加个 nohup，就像这样：

$ nohup python process.py &
[1] 1806824
nohup: ignoring input and appending output to 'nohup.out'

注：其实我更喜欢 screen（或 tmux），偶尔也用 setsid 。

而后就能够放心地关闭终端 ~~开始放羊~~ 了。

但个人套题还没结束：为何加上 nohup 就可让进程在后台继续运行呢？

（这表情熟悉吗）

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铺垫了这么多，总算是能够开始填坑了。

答案其实很好找，man nohup 就能看到：

The nohup utility invokes utility with its arguments and at this time sets the signal SIGHUP to be ignored

nohup工具在启动命令的同时会将 SIGHUP 信号设置为忽略。
而关于 SIGHUP，Wikipedia原文是这样介绍的：

On POSIX-compliant platforms, SIGHUP ("signal hang up") is a signal sent to a process when its controlling terminal is closed.
wikipedia.org/wiki/SIGHUP

对于 POSIX 兼容的平台（如Unix、Linux、BSD、Mac），当进程所在的控制终端关闭时，系统会给进程发送 SIGHUP 信号（Signal Hang Up，挂断信号）。

为何叫 SIGHUP 呢？（严正申明：这一问不在套题里[doge])

咱们知道，在上古时代，捉 bug 就已是码农的必备技能（更准确地说是 moth）。

（我总以为这个图是假的）

到了远古时代，他们再也不须要去机房，经过基于 RS-232 协议的串行线路链接到大型机的终端上，就能够开始收福报。

收完福报，程序员通知本身的猫（modem）挂断（Hang Up）链接；大型机的 OS 检测到链接断开，就会给进程发送信号 —— 因此这信号被称为 SIGHUP 。

这果真是毫无卵用的知识啊。

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不少同窗在操做系统的课程上学习了“进程间的通讯方式有信号、管道、消息队列、共享内存……”，可是对信号究竟是个什么东西，并无现实的概念。

课堂教学的理论和实践每每是割裂的，在此特别推荐《Unix环境高级编程》（简称APUE）。

APUE在 1.9 - 信号 中写到：信号是通知进程已发生某种条件的一种技术。

而在 Linux/Unix 下，进程对信号的处理有三种选择：

按系统默认方式处理
提供一个回调函数
或忽略该信号（有些信号例外，不容许被忽略）

以 SIGHUP 信号为例，系统默认处理方式就是结束进程。

固然终端下打开的第一个进程一般都是shell（例如bash）。shell会给 SIGHUP 信号注册一个回调函数，用于给该 shell 下全部的子进程发送 SIGHUP 信号，而后再主动退出。

对于求生欲很强的程序（例如nohup），能够主动选择忽略该信号。

有一些进程原本就被设计成在后台运行，不须要控制终端，所以它们将 SIGHUP 挪做它用，一个常见的用法就是从新读取配置文件（例如Apache、Nginx），上篇提到的 logrotate 正是利用了这一点。

终于填完了坑。

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说了这么多都仍是纸上谈兵，实操中如何主动忽略 SIGHUP 呢？

实际上也很简单，使用 Linux 的 signal 系统调用便可：

#include <signal.h>
#include <unistd.h>

int main() {
    signal(SIGHUP, SIG_IGN);
    sleep(1000);
    return 0;
}

不妨试试看，编译运行起来，即便关闭终端，它也会在后台继续运行。

signal 也能够用于指定回调函数（或重置为系统默认处理方式），这里就不展开了，感兴趣的同窗能够参考 APUE 里的代码，以及阅读 signal 的manual。

使用回调函数还须要注意一个坑：

因为回调函数可能在任意时刻被触发，所以要避免调用不可重入的函数（典型如printf）。常见的作法是 set 一个 flag，而后在程序的主循环中检测该 flag，再按需执行相应任务。

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SIGHUP 只是常见的一个信号，在 Linux 下，信号还有大量其余的场景和应用。

当你按下 Ctrl + C ，就是给进程发送了一个 SIGINT 信号。

当你执行 kill -TERM $PID，就是给进程发送了一个 SIGTERM 信号。可能和你指望有出入的是，SIGTERM 是能够被进程忽略的。因此有时候你得用 SIGKILL (kill -9) 。

你还可使用可自定义的 SIGUSR一、SIGUSR二、SIGURG 来实现一些功能，好比《踩坑记#2：Go服务锁死》中提到 Golang 在其 goroutine 调度中使用了 SIGURG 。

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此次就不总结了，最后再用一个和信号有关的 case 收尾。

Linux 内核会为每个进程分配一个 task_struct 结构体，用于保存进程的相关信息。

在进程死亡后，系统会发送一个 SIGCHLD 信号给它的父进程。

正确的父进程实现，一般应当使用 wait 系统调用来给子进程收尸 —— 父进程每每须要知道子进程结束这个事件，并且可能还须要得知其退出缘由（exit code）。

而后内核才会将对应的 task_struct 释放。

若是父进程没有收尸，task_struct 里的 state 会一直保持为 EXIT_ZOMBIE，这时在 ps 或 top 等命令里，就能够看到该进程的状态为 Z ，并且没法被 kill 。

这就是所谓的僵尸进程，这时候你找九叔都没用。

（大半夜找这图还挺渗人的）

因此Linux里养僵尸，其实就是子进程死了父进程不收尸，你们可能会很惊讶Linux里怎么会养僵尸呢？但事实就是这样，小编也感到很是惊讶。

这就是关于Linux里养僵尸的事情了，你们有什么想法呢，欢迎在评论区告诉小编一块儿讨论哦！