Linux top中发现的“僵尸进程(zombie)”，身份与解决方法

当使用 top 命令监控 Linux 系统时，您可能会在 '任务 (Tasks)' 行中发现类似 1 僵尸 (zombie) 的项目。

top - 16:03:19 up  7:09,  1 user,  load average: 2.24, 2.21, 2.29
作 业: 392 总计,   1 运行, 390 等待,   0 暂停,   1 僵尸
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这个“僵尸”是什么，它会对系统产生什么影响呢？在这篇文章中，我们将明确解释僵尸进程（Zombie Process）的身份以及如何确认和解决它。

僵尸进程（Zombie Process）是什么？🧟

为了便于理解，我们可以将其比喻为进程的生命周期。

诞生 (Fork): 父进程（Parent Process）创建子进程（Child Process） (fork()).
执行 (Exec): 子进程执行其任务。
结束 (Exit): 子进程完成任务并终止 (exit()).
收获 (Wait): 当子进程终止时，操作系统（内核）在进程表中保留该进程的 PID、结束状态等信息，并向父进程发送 SIGCHLD（子进程已终止）信号。
父进程接收该信号后，调用 wait() 系统调用以“收获”子进程的结束状态信息。在收获该信息后，内核才会完全从进程表中移除子进程的条目。

僵尸进程 就是卡在第 4 和第 5 步之间的状态。也就是说，子进程已完成执行并终止，但父进程尚未调用 wait() 来收获结束状态。

如其名，这种进程处于死亡状态（不在执行中）。因此，它不会消耗 CPU 或内存等系统资源。

僵尸进程为什么会成问题？

僵尸进程本身几乎不占用系统资源，但占用了进程表中的一个插槽（PID）。

如果由于父进程的缺陷等原因，僵尸进程不断堆积而未被清理，那么系统能够分配的 PID 数量（最大值）将会达到上限。在这种情况下，系统将无法再创建新的进程，可能会导致严重的故障。在 top 中看到 1~2 个僵尸并不罕见，但如果这个数字持续增加，则需要采取措施。

如何确认和识别僵尸进程

top 命令只显示僵尸的 _数量_。要确认哪些进程处于僵尸状态，以及它们的父进程是谁，可以使用 ps 命令。

最简单的方法是查找 ps 命令的 STAT（状态）列中标记为'Z' 的进程。

# 详细查看系统的所有进程，过滤出 'Z' 状态（僵尸）的进程
ps -elf | grep ' Z '

# 或者使用 'aux' 选项（第 8 列（$8）是状态（STAT））
ps aux | awk '$8=="Z"'

示例输出：

# 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]

以上示例中重要的信息如下：

S (状态): Z (表示处于僵尸状态)
PID: 5021 (这是僵尸进程的 PID)
PPID: 5000 (这是未收获僵尸的父进程的 PID)
CMD: [defunct] (表示已终止但未清理的名称)

解决僵尸进程的方法

最重要的一点是僵尸进程无法通过 kill 命令终止。

kill -9 5021 (以上示例的僵尸 PID)

上述命令无效，因为僵尸已经处于“死亡”状态。没有处理 kill 信号的主体。

解决僵尸进程的唯一方法是让父进程调用 wait()。

第一步：向父进程发送信号（推荐）

首先尝试的方法是向父进程（PPID）手动发送 SIGCHLD 信号，以便让它确认子进程的状态。

# 向以上示例的父 PID(5000)发送 SIGCHLD 信号
kill -s SIGCHLD 5000

这会通知父进程“你的子进程之一已终止，请确认！”如果父进程正常编程，则会接收此信号并清理僵尸。

第二步：强制结束父进程（最后手段）

如果第一步无效，则意味着父进程（PPID 5000）本身已停止，或 wait() 调用逻辑存在严重缺陷。

在这种情况下，强制终止父进程 是唯一的解决方案。

# 终止父进程 (PPID 5000)
kill 5000

# 如果仍然无法终止，则强制终止
kill -9 5000

为什么终止父进程可以解决问题？

在 Linux 中，当父进程死亡时，它的子进程（孤儿进程）会自动被init 进程（PID 1）或 systemd 收养。init 进程定期检查子进程的状态，并设计为立即收获（reap）终止的子进程（包括僵尸）。

因此，如果麻烦的父进程（PPID 5000）死亡，僵尸（PID 5021）将成为 init 的新子进程，init 将立即清理僵尸。

⚠️ 注意：在终止父进程之前，请务必使用 ps -p 5000（父 PID）命令检查该进程是否不是系统的重要服务（例如：数据库、网络服务器等）。强制终止重要服务可能会导致更大的故障。

总结

僵尸进程 是指执行已结束但父进程未收获结束状态的、在进程表中残留的垃圾。
它不消耗资源，但会占用 PID，并且过多则会引发系统故障。
可以使用 ps -elf | grep ' Z ' 命令查找僵尸（PID）及其父进程（PPID）。
解决方案针对的是非僵尸的父进程（PPID）。
1. kill -s SIGCHLD <父PID> （推荐）
2. kill <父PID> （最后手段）