進程管理：理解和操作/proc目錄

一、/proc目錄的概述

/proc目錄是一個虛擬文件系統，它提供了一個關於正在運行的系統進程的實時全面的視圖。該目錄下的內容是動態生成的，它們反映了當前正在系統中運行的進程的實時狀態。

/proc目錄下的文件和子目錄都具有一些特殊的屬性，在文件系統中不具備通常的文件或目錄該有的屬性。這些文件或目錄是在內核中維護的，它們提供了一個接口，通過這個接口可以查詢或控制進程信息。

在Linux系統中，/proc是一個非常重要的目錄。它不僅提供了一個快速的，實時的，查看進程信息的方式，而且它提供了用戶進程與內核之間的一個接口，它允許用戶訪問內存、系統狀態、運行進程等信息，這些信息很多都是以某種形式出現在/proc目錄下。

二、訪問進程信息

在/proc目錄下，以數字命名的子目錄代表着的進程ID，比如/proc/100是進程號為100的進程。可以通過在shell中輸入命令「cd /proc/$PID」進入到相應的進程目錄下，$PID是你想查看的進程ID。進入該目錄後，將可以看到各種進程相關的文件。其中，最常用的文件如下：

-stat：包含關於進程的各種統計信息，比如PID，正在運行狀態以及佔用CPU時間。
-cmdline：該文件包含一個NUL位元組終止的進程啟動命令行。
-environ：包含該進程的環境變量列表。
-mem：可以被用來訪問該進程的代表內存映像的段的文件，它的內容可以用來檢查或修改該進程的內存。
-smaps：包含有關該進程映射到它的地址空間的內存段的詳細信息。
-status：包含有關進程的當前狀態、更多特殊信息以及佔用的內存信息。
-io：包含有關該進程的I/O訪問情況的信息。

三、進程管理操作

在/proc目錄上的操作包括以下內容：

1. 殺死進程

kill命令可以殺死一個進程。它可以使用進程ID或信號來操作進程，命令格式如下：

kill [-s 信號] 進程ID

如果省略信號，則默認發送TERM信號，這將導致進程正常退出。如果信號值為9，則將強制殺死進程。如果希望殺死進程組，則指定負的進程ID。比如：

kill -9 100
kill -9 -100

2. 顯示進程信息

ps命令可以顯示當前正在運行的進程信息。使用ps命令可以列出進程的PID，狀態，運行時間等信息。命令格式如下：

ps [選項]

其中，選項可以是以下幾種：

-a：顯示所有進程，包括其他用戶的進程
-u：顯示進程的用戶ID和啟動時間
-x：顯示沒有控制終端的進程
-e：等同於-a選項

3. 創建守護進程

守護進程是在後台運行的進程，它常常用於無需用戶交互的任務，比如系統監控、日誌記錄、後台任務。在Linux中，通過fork()函數創建子進程，使子進程脫離父進程成為守護進程，在Linux中，創建一個守護進程的步驟如下：

1. fork()以創建一個新進程，父進程退出，子進程繼續執行。
2. 調用setsid()函數創建一個新的會話，這將使新進程擁有一個新的進程組ID及一個新的會話ID。
3. 關閉標準輸入、標準輸出、標準錯誤輸出。
4. 打開/dev/null文件，將標準輸入、標準輸出、標準錯誤輸出都重定向到該文件。這樣，即使程序再收到用戶輸入，也不會有任何反應。

下面是一個簡單的守護進程程序：

#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 

int main()
{
    pid_t pid;

    pid = fork();
    if(pid  0)
    {
        exit(EXIT_SUCCESS);
    }

    if(setsid() < 0)
    {
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    signal(SIGCHLD, SIG_IGN);
    signal(SIGHUP, SIG_IGN);

    pid = fork();
    if(pid  0)
    {
        exit(EXIT_SUCCESS);
    }

    umask(0);

    chdir("/");

    close(STDIN_FILENO);
    close(STDOUT_FILENO);
    close(STDERR_FILENO);

    openlog("mydaemon", LOG_PID, LOG_DAEMON);
    syslog(LOG_INFO, "mydaemon started");

    while(1)
    {
      sleep(60);
    }

    syslog(LOG_INFO, "mydaemon terminated");
    closelog();

    return EXIT_SUCCESS;
}

四、小結

/proc目錄是一個非常重要的Linux目錄，它提供了一個實時的，全面的，訪問進程信息的方式。通過/proc目錄，我們可以方便地查看進程信息，殺死進程，創建守護進程等等操作。在Linux相關開發和運維工作中，/proc目錄是一個非常重要的資源。