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Linux进程管理之如何创建和销毁进程

2024-03-15 分类：技术分享

Linux进程管理之如何创建和销毁进程

 更新时间：2024年02月18日 10:00:09   作者：程序员喵哥  
这篇文章主要介绍了Linux进程管理之如何创建和销毁进程,具有很好的参考价值,希望对大家有所帮助,如有错误或未考虑完全的地方,望不吝赐教

目录
  • 创建进程
    • 1. 使用fork()系统调用
    • 2. 使用exec()系列函数
    • 3. 使用系统调用clone()
  • 销毁进程
    • 进程组与会话
      • 杀死进程
        • 总结

          Linux是一个多任务操作系统，进程管理是其核心功能之一。

          本文将详细介绍如何在Linux中创建和销毁进程，包括示例代码和详细说明。

          创建进程

          在Linux中，可以使用多种方法创建新的进程。

          以下是几种常见的方法：

          1. 使用fork()系统调用

          fork()系统调用是创建新进程的最常见方式。

          它会创建一个与父进程几乎完全相同的子进程。

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

int main() {
    pid_t child_pid;

    child_pid = fork();

    if (child_pid == 0) {
        // 子进程代码
        printf("This is the child process\n");
    } else if (child_pid > 0) {
        // 父进程代码
        printf("This is the parent process, child PID: %d\n", child_pid);
    } else {
        // 创建进程失败
        perror("fork");
        return 1;
    }

    return 0;
}

          2. 使用exec()系列函数

          exec()系列函数用于在当前进程中执行一个新的程序。

          它们通常与fork()一起使用，以替换子进程的内存映像。

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

int main() {
    pid_t child_pid;

    child_pid = fork();

    if (child_pid == 0) {
        // 子进程代码
        printf("This is the child process\n");

        // 在子进程中执行新程序
        execl("/bin/ls", "ls", "-l", NULL);
    } else if (child_pid > 0) {
        // 父进程代码
        printf("This is the parent process, child PID: %d\n", child_pid);
    } else {
        // 创建进程失败
        perror("fork");
        return 1;
    }

    return 0;
}

          3. 使用系统调用clone()

          clone()系统调用与fork()类似，但它允许更精细的控制，例如共享文件描述符和内存空间。

          #define _GNU_SOURCE
#include <stdio.h>
#include <sched.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>

int child_function(void *arg) {
    printf("This is the child process\n");
    return 0;
}

int main() {
    char *stack;
    char *stack_top;
    pid_t child_pid;

    stack = (char *)malloc(8192);
    if (stack == NULL) {
        perror("malloc");
        return 1;
    }

    stack_top = stack + 8192;

    child_pid = clone(child_function, stack_top, CLONE_VM | CLONE_FS | CLONE_FILES, NULL);

    if (child_pid == -1) {
        perror("clone");
        return 1;
    }

    printf("This is the parent process, child PID: %d\n", child_pid);

    return 0;
}

          销毁进程

          Linux中，有几种方法可以销毁进程，其中最常见的是使用exit()系统调用。

          以下是一个示例：

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

int main() {
    pid_t child_pid;

    child_pid = fork();

    if (child_pid == 0) {
        // 子进程代码
        printf("This is the child process\n");

        // 子进程退出
        exit(0);
    } else if (child_pid > 0) {
        // 父进程代码
        printf("This is the parent process, child PID: %d\n", child_pid);

        // 等待子进程退出
        wait(NULL);

        printf("Child process has exited\n");
    } else {
        // 创建进程失败
        perror("fork");
        return 1;
    }

    return 0;
}

          进程组与会话

          在Linux中，进程组和会话是进程管理的重要概念。进程组是一组相关联的进程的集合，而会话则是一组进程组的集合。

          进程组通常用于将多个相关的进程组织在一起，以便更好地进行控制和信号处理。

          以下是创建进程组和会话的示例：

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

int main() {
    pid_t child_pid;

    child_pid = fork();

    if (child_pid == 0) {
        // 子进程代码
        printf("This is the child process (PID: %d)\n", getpid());

        // 创建一个新会话并成为会话领袖
        if (setsid() == -1) {
            perror("setsid");
            return 1;
        }

        // 创建一个新进程组
        if (setpgid(0, 0) == -1) {
            perror("setpgid");
            return 1;
        }

        printf("Child process is in a new session and process group\n");
        sleep(10); // 保持进程运行10秒
    } else if (child_pid > 0) {
        // 父进程代码
        printf("This is the parent process, child PID: %d\n", child_pid);

        // 等待子进程退出
        wait(NULL);

        printf("Child process has exited\n");
    } else {
        // 创建进程失败
        perror("fork");
        return 1;
    }

    return 0;
}

          在上述示例中，子进程首先创建了一个新会话并成为会话领袖，然后创建了一个新进程组。

          这将导致子进程脱离父进程的控制终端和进程组，成为一个独立的会话。这对于守护进程等后台任务非常有用。

          杀死进程

          在Linux中，可以使用kill命令或kill()系统调用来杀死进程。

          以下是一个示例：

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

void sig_handler(int signo) {
    if (signo == SIGTERM) {
        printf("Received SIGTERM, exiting...\n");
        exit(0);
    }
}

int main() {
    pid_t child_pid;

    child_pid = fork();

    if (child_pid == 0) {
        // 子进程代码
        printf("This is the child process (PID: %d)\n", getpid());

        // 注册信号处理函数
        signal(SIGTERM, sig_handler);

        while (1) {
            // 子进程持续运行
            sleep(1);
        }
    } else if (child_pid > 0) {
        // 父进程代码
        printf("This is the parent process, child PID: %d\n", child_pid);

        // 等待一段时间后向子进程发送SIGTERM信号
        sleep(5);
        kill(child_pid, SIGTERM);
        printf("Sent SIGTERM to child process\n");

        // 等待子进程退出
        wait(NULL);

        printf("Child process has exited\n");
    } else {
        // 创建进程失败
        perror("fork");
        return 1;
    }

    return 0;
}

          在上述示例中，父进程通过kill()系统调用向子进程发送SIGTERM信号，以请求子进程优雅地退出。

          总结

          Linux进程管理是操作系统的核心功能之一，对于系统开发和管理人员来说是重要的知识点。

          本文详细介绍了如何创建和销毁进程，以及如何使用进程组和会话来组织进程。此外，还介绍了如何杀死进程。

          希望本文提供的示例代码和详细说明有助于大家更好地理解和应用Linux进程管理的概念和技巧。也希望大家多多支持脚本之家。

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