Linux进程管理之如何创建和销毁进程

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 processn”); } else if (child_pid > 0) { // 父进程代码 printf(“This is the parent process, child PID: %dn”, 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 processn”); // 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: %dn”, 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 processn”); 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: %dn”, 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 processn”); // 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: %dn”, child_pid); // 等待子进程退出 wait(NULL); printf(“Child process has exitedn”); } 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 groupn”); 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: %dn”, child_pid); // 等待子进程退出 wait(NULL); printf(“Child process has exitedn”); } 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: %dn”, 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 processn”); // 等待子进程退出 wait(NULL); printf(“Child process has exitedn”); } 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。