Linux进程管理之如何创建和销毁进程_Linux

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。