fork() & 僵尸进程

上周，项目里需要一个视频转发工具，我用libvlc完成了一个，大致流程如下：

（1）主进程监听指定端口，接收转发请求；

（2）验证请求合法性后，主进程fork一个子进程，在子进程中启动vlc进行转发。

 

但调试时发现了一个小问题：

fork出子进程后，在父进程中没有调用waitpid，在子进程退出后， 父进程没有为它“收尸”。于是乎，子进程虽然退出了，但进程号在系统历仍然存在，变成了臭名昭著的“僵尸进程”。

问题的根源在于：父进程没有调用waitpid来监测子进程的活动状况，关于waitpid能干什么，请搜索之。。。

但是：父进程是单线程（称为监听线程），主要干一件事，那就是调用socket的recvfrom()，阻塞的监听网络请求； 因此，不可能用来调用waitpid来为子进程收尸。

 

有四个办法解决： 

（一）在父进程的监听线程中给socket设超时，每次超时后就调用waitpid(使用NOHANG参数，免得主进程被挂住)来查看一下子进程的状态。如果子进程退出了，就为它收尸；否则就继续recrfrom，监听请求。

主要问题有两个：（1）子进程退出后，必须等到recvfrom超时后，父进程才会调用waitpid，才会知道子进程已经退出了，从而为它收尸；

（2）虽然调用waitpid时间很短，但也会造成recvfrom()暂时中断；如果这段时间刚好有网络请求过来，父进程就很可能接收不到该请求，造成服务无响应，这种情况必须避免。

 

（二）父进程中再开一个线程（简称监测线程），使用waitpid()专门检测子进程的状态(不使用NOHANG参数，一直挂在waitpid上)，实际上我在录制程序中就是这么干的（主要是为了实现子进程崩溃时，由父进程自动重启子进程）。

问题在于：在监测线程中检测到子进程退出后，我还需要从父进程中查找子进程列表，确认是那一路节目退出了；这样就必须加锁，因为监听线程随时可能访问子进程列表。

这样一来，就遇到了棘手的问题：多线程+加锁+fork()多进程，这正是我尽力避免的一种情况 。

 

（三） 在父进程中忽略SIGCLD信号，就不会产生僵尸进程了，具体如下：

 signal(SIGCLD, SIG_IGN); /* now I don't have to wait()! */  

但是，当我在子进程中启动libvlc 进行视频转发时，发现无法启动vlc，经过跟踪，确认子进程在初始化libvlc时挂住了：

_vlcinstance = libvlc_new(sizeof (vlc_args) / sizeof (vlc_args[0]), vlc_args, &_vlcexcep); //Calculation character space

具体就是调用libvlc_new()时，原因未知，推测可能是libvlc内部对该信号量做了某种处理，导致挂死。

 

 （四）父进程中，连续fork()两次，立即退出子进程，使孙进程成为“孤儿进程”，被系统的init进程管理；这样，孙进程退出时，init进程会负责为它收尸，就不会产生僵尸进程了。

 虽然听起来不错，但总归有点投机取巧。

 

最后权衡了一下，还是选择了方法（二）来解决此问题。

原因是：

（1）我希望将自动重启机制也加进来。由于vlc本身并不是很稳定，在运行时可能会崩溃；而 我们的转发服务不能停。

因此，如果主进程发现某一路子进程退出了，立即检查是否需要重启（有多种退出原因，可能是主动停止的），如果需要，就查找是哪一路节目，然后立即fork()出一个子进程进行转发。

（2）至于多线程加锁的问题， 后来确认了一下，实际上并不存在此问题。因为在父进程的监测线程中并不需要对子进程列表进行写操作，只需要查询即可.