리눅스 top에서 발견된 '좀비 작업(Zombie)', 정체와 해결 방법

이해하기 쉽게 프로세스의 생명 주기에 비유해 보겠습니다.

1. 탄생 (Fork): 부모 프로세스(Parent Process)가 자식 프로세스(Child Process)를 생성합니다 (fork()).

2. 실행 (Exec): 자식 프로세스가 자신의 작업을 수행합니다.

3. 종료 (Exit): 자식 프로세스가 작업을 완료하고 종료합니다 (exit()).

4. 수확 (Wait): 자식 프로세스가 종료되면, 운영체제(커널)는 해당 프로세스의 PID, 종료 상태 등의 정보를 프로세스 테이블에 남겨둡니다. 그리고 부모 프로세스에게 SIGCHLD (자식이 종료되었음) 시그널을 보냅니다.

5. 부모 프로세스는 이 시그널을 받고 wait() 시스템 콜을 호출하여 자식의 종료 상태 정보를 "수확"해가야 합니다. 이 정보가 수확되면, 커널은 비로소 프로세스 테이블에서 자식의 항목을 완전히 제거합니다.

좀비 프로세스는 바로 4번과 5번 사이의 상태에 갇힌 프로세스입니다. 즉, 자식 프로세스는 실행을 완료하고 종료했지만, 부모 프로세스가 아직 wait()를 호출하여 종료 상태를 수확해가지 않은 상태입니다.

이름처럼 이 프로세스는 죽어있는 상태(실행 중이 아님)입니다. 따라서 CPU나 메모리 같은 시스템 자원을 소모하지는 않습니다.

좀비 프로세스는 왜 문제가 되나요?

좀비 프로세스 자체는 시스템 자원을 거의 사용하지 않지만, 프로세스 테이블의 한 슬롯(PID)을 차지합니다.

만약 부모 프로세스의 버그 등으로 인해 좀비 프로세스가 계속해서 쌓이고 정리되지 않는다면, 시스템이 할당할 수 있는 PID 개수(최대값)에 도달할 수 있습니다. 이 경우, 시스템은 더 이상 새로운 프로세스를 생성하지 못하게 되어 심각한 장애로 이어질 수 있습니다. top에서 1~2개의 좀비가 보이는 것은 드문 일이 아니지만, 이 숫자가 계속 증가한다면 조치가 필요합니다.

좀비 프로세스 확인 및 식별 방법

top 명령어는 좀비의 _개수_만 보여줍니다. 어떤 프로세스가 좀비 상태인지, 그리고 그 부모는 누구인지 확인하려면 ps 명령어를 사용해야 합니다.

가장 간단하게는 ps 명령어의 STAT (상태) 열에서 'Z'로 표시된 프로세스를 찾으면 됩니다.

# 시스템의 모든 프로세스를 상세히 보면서 'Z' 상태(좀비)인 것을 필터링
ps -elf | grep ' Z '

# 또는 'aux' 옵션을 사용 (8번째 컬럼($8)이 상태(STAT)임)
ps aux | awk '$8=="Z"'

예시 출력 :

# ps -elf | grep ' Z '
F S   UID   PID  PPID  C PRI  NI ADDR SZ WCHAN  STIME TTY          TIME CMD
0 Z  user  5021  5000  0  80   0 -     0 exit   15:30 ?        00:00:00 [defunct]

위 예시에서 중요한 정보는 다음과 같습니다.

• S (State): Z (좀비 상태임을 의미)

• PID: 5021 (이것이 좀비 프로세스의 PID입니다)

• PPID: 5000 (이것이 좀비를 수확하지 않은 부모 프로세스의 PID입니다)

• CMD: [defunct] (종료되었으나 정리되지 않았음을 나타내는 이름)

좀비 프로세스 해결 방법

# 위 예시의 부모 PID(5000)에게 SIGCHLD 시그널 전송
kill -s SIGCHLD 5000

# 부모 프로세스(PPID 5000)를 종료
kill 5000

# 그래도 종료되지 않으면 강제 종료
kill -9 5000