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Me gustaría saber si un proceso hijo creado con fork() puede pasar de ser zombie a huérfano.

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No. Un proceso entra en estado zombie porque ha muerto, pero su padre aún está vivo (y no ha recogido apropiadamente la señal SIGCHLD que el hijo le envió al terminar).

Tan pronto como muera el padre, el zombie, en lugar de quedar huérfano, pasará casi inmediatamente a ser "adoptado" por el proceso de PID 1 (el proceso init), el cual consumirá su señal SIGCHLD, con lo que el zombie dejará de ser zombie y desaparecerá. En el intervalo entre que su padre muere y es adoptado por init seguirá en estado zombie.

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