Docker 僵尸进程与孤儿进程

在使用 Docker 运行应用程序的过程中,我们常常会遇到一些与进程相关的概念,比如"僵尸进程"和"孤儿进程"。本文将解释这两个概念的含义,并通过代码示例来说明其在 Docker 中的应用。

什么是僵尸进程?

在操作系统中,当一个进程的执行结束后,它的资源(如内存、文件描述符等)仍然需要被回收。如果这个进程的父进程没有及时回收这些资源,那么这个进程就会变成僵尸进程。

僵尸进程不是一种活跃的进程,它不再占用系统资源,但仍然在进程表中占用一个位置。当一个进程成为僵尸进程后,系统会自动发送一个信号给它的父进程,告诉父进程可以回收这个进程的资源了。父进程收到信号后,可以调用wait()系统调用来回收子进程的资源,也可以忽略这个信号,让操作系统自动回收。

下面是一个示例程序,展示了如何创建一个僵尸进程:

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>

int main() {
    pid_t pid = fork();
    if (pid == 0) {
        // 子进程
        exit(0);
    } else if (pid > 0) {
        // 父进程
        sleep(60);
    }
    return 0;
}

在上面的代码中,我们使用了fork()系统调用来创建一个子进程,并在子进程中使用exit()系统调用退出。父进程在等待子进程退出之前,会进入睡眠状态sleep(60),这就是一个典型的僵尸进程。

什么是孤儿进程?

与僵尸进程相反,孤儿进程是指父进程先于子进程退出,而子进程还在运行的情况。孤儿进程会被操作系统自动接管,并将其父进程设置为init进程(在 Linux 系统中,init进程的进程ID为1)。

在 Docker 中,当一个容器启动后,Docker 守护进程会作为容器的父进程。如果在容器中运行的进程的父进程退出,那么这个进程就会变成孤儿进程。

下面是一个示例程序,展示了如何创建一个孤儿进程:

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>

int main() {
    pid_t pid = fork();
    if (pid == 0) {
        // 子进程
        sleep(60);
    } else if (pid > 0) {
        // 父进程
        exit(0);
    }
    return 0;
}

在上面的代码中,我们同样使用了fork()系统调用来创建一个子进程,并在父进程中使用exit()系统调用退出。不同的是,子进程在父进程退出之前进入睡眠状态sleep(60),这就是一个典型的孤儿进程。

Docker 中的僵尸进程和孤儿进程

在 Docker 中,当一个容器启动后,Docker 守护进程会作为容器的父进程。如果容器中的进程变成僵尸进程,Docker 守护进程会及时回收这些进程的资源,并将它们从进程表中删除。

而对于孤儿进程,Docker 守护进程会将其父进程设置为init进程,这样这些孤儿进程就不会成为僵尸进程,而是由init进程负责回收资源。

erDiagram
    DockerDaemon }|..| ContainerProcess : has
    ContainerProcess }|..| ZombieProcess : has
    DockerDaemon }|..| OrphanProcess : has
    OrphanProcess }|