안녕하세요. 주식회사 서버몬 입니다.

오늘은 Linux 계열의 서버를 운영하시며 보실 수 있는 좀비 프로세스에 대해서 알아보도록 하겠습니다.

일반적인 운영 시 좀비 프로세스는 드물게 발생하지만 좀비 프로세스의 개념과 발생원인, 발견 시

처리 방법과 임의로 생성하는 실습 방법까지 설명하도록 하겠습니다.

※ 이번 컨텐츠 자료는 서버몬의 유지보수 고객사 중 좀비 프로세스가 발생한 서버를 기준으로 

   작성 되었습니다.

좀비 프로세스 (Zombie Process) 란?

  - 프로세스가 종료 될 때, 마지막 문장의 실행을 끝내고, exit() 시스템 호출을 사용하여 

    운영체제에게 자신의 삭제를 요청하면서 종료 됩니다.

    이 시점에서, 프로세스는 자신의 부모 프로세스가 호출한 wait() 시스템 호출을 통해서 

    상태 값을 반환할 수 있고 물리 메모리와 가상 메모리, 열린 파일, 입출력 버퍼를 포함한

    프로세스의 모든 자원이 운영체제로 반납되게 됩니다.

    부모 프로세스는 wait() 시스템 호출을 사용하여 자식 프로세스가 종료할 때를 기다릴 수 있고,

    부모가 자식의 종료 상태를 얻어 낼 수 있도록 하나의 인자를 전달 받는다. 이 시스템 호출은 부모가

    어떤 자식이 종료되었는지 구별할 수 있도록 종료된 자식의 프로세스 식별자를 반환 합니다.

    프로세스가 종료되면 사용하던 자원은 운영체제 (OS) 가 되찾아가게 된다. 그러나 프로세스의 

    종료 상태가 저장되는 프로세스 테이블의 해당 항목은 부모 프로세스가 wait()을 호출할 때까지 남아있게 됩니다.

    따라서 종료가 되었지만 부모 프로세스가 아직 wait() 호출을 하지 않은 프로세스를 좀비 (zombie) 프로세스

    라고 합니다.

    모든 프로세스는 종료하게 되면, 좀비 상태가 되지만 아주 짧은 시간 동안 머무르게 되고, 부모가 wait()를 

    호출하면 좀비 프로세스의 프로세스 식별자와 프로세스 테이블의 해당 항목이 운영체제에 반환 됩니다.

    좀비 프로세스는 추가적으로 시스템 리소스를 소모하지는 않으므로, 다수의 많은 갯 수가 활성화 된 상태가

    아니라면 꼭 바로 조치하지는 않아도 됩니다. 

좀비 프로세스 확인 및 조치

  - 서버를 점검할 때에 현재 사용량 등을 확인하기 위해 top 명령어를 사용 합니다.

    해당 화면에서는 서버가 작동한 시간, CPU 및 Memory 사용량, 작동중인 프로세스 들을 확인할 수 있습니다.

    작동상태를 확인 중 3개의 좀비 프로세스가 작동 중인 사항을 확인 하였습니다.

  - 이렇게 먼저 확인된 좀비 프로세스는 별도의 필터 명령어를 통해 추가로 확인이 가능 합니다.

    1) ~]# ps aux | egrep "Z|defunct"      

       상태가 Z (Zombie) 와 defunct 를 모두 가지고 있는 PID 및 프로세스를 확인 합니다.

       soffice.bin 과 관련된 프로세스가 좀비 프로세스 상태로 남아 있습니다.

    2) ~]# ps -f 14370  (해당 PID)  

        위에 리스트 된 3개의 PID 중 하나만 먼저 예시로 입력 해 봅니다. 위와 같이 입력 시 부모 프로세스의

        PID를 함께 확인할 수 있습니다. 아래 스크린샷에서는 해당 좀비 프로세스의 PID인 14370의 부모 프로세스의

        PID (PPID) 가 14341 인 것을 확인할 수 있습니다.

    3) ~]# ps axo pid.ppid.comm | grep -w "<defunct>"

        간결하게 원하는 정보만 보기 위하여, defunct 상태인 프로세스들의 PID와 PPID를 확인할 수 있습니다.

        검색된 내용을 보면 PID 14370의 부모 프로세스의 PID는 14341, PID 14373의 부모 프로세스의 PID는 14330임을

        확인할 수 있습니다.

    4) ~]# kill -9 14341  (위에 검색된 좀비 프로세스 PID의 부모 프로세스 PID)   

        자식 프로세스를 종료 시키기 위해 부모 프로세스를 종료 시킵니다.

        이때 운영 중인 서버라면 꼭 해당 프로세스에 대해 확인 후 서비스 영향도를 확인해야 합니다.

        부모 프로세스가 정상적으로 실행 중인 데몬이라면 종료 시킬 시 서비스에 영향도가 발생할 수 있습니다.

    5) 부모 프로세스를 종료 후 다시 확인하여 좀비 프로세스 상태인 프로세스가 존재 하는지 확인 합니다.

    6) top 명령어를 통하여 좀비 프로세스가 남아있는지 확인 합니다. 5)번의 내용에서 확인 했기 때문에

        다시 확인하실 필요는 없습니다.

좀비 프로세스 만들기

  - 아래 예제를 통하여 좀비 프로세스를 직접 만들어 볼 수 있습니다. 

[예제 문]

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/wait.h>
#include <unistd.h>
#include <errno.h>
 
int main ()
{
  pid_t child_pid;
  int child_status;
 
  child_pid = fork ();
  if (child_pid > 0) {
    // parent process will sleep for 300 seconds and exit, without a call to wait()
    fprintf(stderr,"parent process - %d\n", getpid());    
    sleep(300); 
    exit(0);
  }
  else if (child_pid == 0) {
    // child process will exit immediately
    fprintf(stderr,"child process - %d\n", getpid());
    exit(0);    
  }
  else if (child_pid == -1) {
    // fork() error
    perror("fork() call failed");    
    exit (-1);
  }
  else {
    // this should not happen
    fprintf(stderr, "unknown return value of %d from fork() call", child_pid);
    exit (-2);
  }
  return 0;
}

해당 내용을 작성 후 gcc -o zombie zombie.c  로 컴파일 해 줍니다.

작성 후에는 ./zombie 로 실행이 가능 합니다.

실습을 해보실 수 있도록 예제로 만들어진 파일을 첨부하였습니다. 

감사합니다.

# 참고한 글 : https://wildeveloperetrain.tistory.com/180

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