说一说 Linux 进程控制

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ithorizon 7个月前 (10-13) 阅读数 23 #Linux

Linux进程控制详解

Linux进程控制概述

Linux操作系统作为一种功能有力的操作系统，在服务器、嵌入式系统等领域有着广泛的应用。在Linux系统中，进程是系统资源分配和调度的基本单位。进程控制是操作系统管理进程的生命周期，包括创建、执行、同步、通信和终止等操作。本文将详细介绍Linux进程控制的相关知识。

1. 进程的创建

在Linux中，进程的创建重点通过函数`fork()`和`exec()`实现。`fork()`函数用于创建一个子进程，而`exec()`函数用于替换子进程的当前映像。


        #include <unistd.h>
        pid_t fork(void);
        int execvp(const char *filename, char *const argv[]);

下面是一个使用`fork()`和`exec()`创建进程的单纯示例：


        #include <stdio.h>
        #include <unistd.h>
        int main() {
            pid_t pid = fork();
            if (pid == -1) {
                perror("fork");
                return 1;
            } else if (pid == 0) {
                // 子进程
                execlp("ls", "ls", "-l", NULL);
                perror("execlp");
                _exit(1);
            } else {
                // 父进程
                printf("子进程ID: %d ", pid);
            }
            return 0;
        }

2. 进程的执行

进程的执行重点通过函数`exec()`系列实现。这些函数可以替换当前进程的映像，促使进程可以执行另一个程序。除了`execvp()`之外，常用的还有`execl()`、`execv()`、`execve()`等。


        int execl(const char *filename, const char *arg, ...);
        int execv(const char *filename, char *const argv[]);
        int execvp(const char *filename, char *const argv[]);
        int execve(const char *filename, char *const argv[], char *const envp[]);

`execl()`函数执行指定的程序，并将参数列表传递给该程序。`execv()`函数与`execl()`类似，但参数列表是以指针数组的形式传递。`execvp()`函数是`execv()`的变种，它会自动搜索PATH环境变量来查找程序文件。`execve()`函数与`execv()`类似，但它还可以指定环境变量。

3. 进程的同步

在多进程环境中，进程之间需要协调和同步，以避免资源竞争和数据不一致等问题。Linux提供了多种同步机制，包括信号量、互斥锁、条件变量等。


        #include <semaphore.h>
        #include <pthread.h>
        semaphore_t *semaphore;
        pthread_mutex_t mutex;
        pthread_cond_t cond;

下面是一个使用信号量进行进程同步的单纯示例：


        #include <stdio.h>
        #include <pthread.h>
        #include <semaphore.h>
        void *thread_func(void *arg) {
            // 获取信号量
            sem_wait(semaphore);
            // 执行任务
            printf("执行任务 ");
            // 释放信号量
            sem_post(semaphore);
            return NULL;
        }
        int main() {
            pthread_t thread;
            semaphore_t semaphore;
            // 初始化信号量
            sem_init(&semaphore, 0, 1);
            // 创建线程
            pthread_create(&thread, NULL, thread_func, NULL);
            // 等待线程执行
            pthread_join(thread, NULL);
            // 销毁信号量
            sem_destroy(&semaphore);
            return 0;
        }