linux怎么停止进程

linux怎么停止进程,第1张

中断是系统用来响应硬件设备请求的一种机制,它会打断进程的正常调度和执行,然后调用内核中的中断处理程序来响应设备的请求。

你可能要问了,为什么要有中断呢?我可以举个生活中的例子,让感受一下中断的魅力。

比如你订了一份外卖,但是不确定外卖什么时候送到,也没有别的方法了解外卖的进度,但是,配送员送外卖是不等人的,到了你这儿没人取的话,就直接走人了,所以你只能苦苦等着,时不时去门口看看外卖送到没,而不能干其他事情。

不过呢,如果在订外卖的时候,你就跟配送员约定好,让他送到后给你打个电话,那你就不用苦苦等待了,就可以去忙别的事情,直到电话一响,接电话、取外卖就可以了。

这里的“打电话”,其实就是一个中断。没接到电话的时候,你可以做其他的事情;只有接到了电话(也就是发生中断),你才要进行另一个动作:取外卖。

这个例子你就可以发现, 中断其实是一种异步的事件处理机制,可以提高系统的并发处理能力。

由于中断处理程序会打断其他进程的运行,所以, 为了减少对正常进程运行调度的影响,中断处理程序就需要尽可能快地运行。 如果中断本身要做的事情不多,那么处理起来也不会有太大问题;但如果中断要处理的事情很多,中断服务程序就有可能要运行很长时间。

特别是,中断处理程序在响应中断时,还会临时关闭中断。这就会导致上一次中断处理完成之前,其他中断都不能响应,也就是说中断有可能会丢失。

那么还是以取外卖为例。假如你订了 2 份外卖,一份主食和一份饮料,并且是由 2 个不同的配送员来配送。这次你不用时时等待着,两份外卖都约定了电话取外卖的方式。但是,问题又来了。

当第一份外卖送到时,配送员给你打了个长长的电话,商量发票的处理方式。与此同时,第二个配送员也到了,也想给你打电话。

但是很明显,因为电话占线(也就是关闭了中断响应),第二个配送员的电话是打不通的。所以,第二个配送员很可能试几次后就走掉了(也就是丢失了一次中断)。

如果你弄清楚了“取外卖”的模式,那对系统的中断机制就很容易理解了。事实上,为了解决中断处理程序执行过长和中断丢失的问题,Linux 将中断处理过程分成了两个阶段,也就是 上半部和下半部:

比如说前面取外卖的例子,上半部就是你接听电话,告诉配送员你已经知道了,其他事儿见面再说,然后电话就可以挂断了;下半部才是取外卖的动作,以及见面后商量发票处理的动作。

这样,第一个配送员不会占用你太多时间,当第二个配送员过来时,照样能正常打通你的电话。

除了取外卖,我再举个最常见的网卡接收数据包的例子,让你更好地理解。

网卡接收到数据包后,会通过 硬件中断 的方式,通知内核有新的数据到了。这时,内核就应该调用中断处理程序来响应它。你可以自己先想一下,这种情况下的上半部和下半部分别负责什么工作呢?

对上半部来说,既然是快速处理,其实就是要把网卡的数据读到内存中,然后更新一下硬件寄存器的状态(表示数据已经读好了),最后再发送一个 软中断 信号,通知下半部做进一步的处理。

而下半部被软中断信号唤醒后,需要从内存中找到网络数据,再按照网络协议栈,对数据进行逐层解析和处理,直到把它送给应用程序。

所以,这两个阶段你也可以这样理解:

实际上,上半部会打断 CPU 正在执行的任务,然后立即执行中断处理程序。而下半部以内核线程的方式执行,并且每个 CPU 都对应一个软中断内核线程,名字为 “ksoftirqd/CPU 编号”,比如说, 0 号 CPU 对应的软中断内核线程的名字就是 ksoftirqd/0。

不过要注意的是,软中断不只包括了刚刚所讲的硬件设备中断处理程序的下半部,一些内核自定义的事件也属于软中断,比如内核调度和 RCU 锁(Read-Copy Update 的缩写,RCU 是 Linux 内核中最常用的锁之一)等。

不知道你还记不记得,前面提到过的 proc 文件系统。它是一种内核空间和用户空间进行通信的机制,可以用来查看内核的数据结构,或者用来动态修改内核的配置。其中:

运行下面的命令,查看 /proc/softirqs 文件的内容,你就可以看到各种类型软中断在不同 CPU 上的累积运行次数:

在查看 /proc/softirqs 文件内容时,你要特别注意以下这两点。

第一,要注意软中断的类型,也就是这个界面中第一列的内容。从第一列你可以看到,软中断包括了 10 个类别,分别对应不同的工作类型。比如 NET_RX 表示网络接收中断,而 NET_TX 表示网络发送中断。

第二,要注意同一种软中断在不同 CPU 上的分布情况,也就是同一行的内容。正常情况下,同一种中断在不同 CPU 上的累积次数应该差不多。比如这个界面中,NET_RX 在 CPU0 和 CPU1 上的中断次数基本是同一个数量级,相差不大。

不过你可能发现,TASKLET 在不同 CPU 上的分布并不均匀。TASKLET 是最常用的软中断实现机制,每个 TASKLET 只运行一次就会结束 ,并且只在调用它的函数所在的 CPU 上运行。

因此,使用 TASKLET 特别简便,当然也会存在一些问题,比如说由于只在一个 CPU 上运行导致的调度不均衡,再比如因为不能在多个 CPU 上并行运行带来了性能限制。

另外,刚刚提到过,软中断实际上是以内核线程的方式运行的,每个 CPU 都对应一个软中断内核线程,这个软中断内核线程就叫做 ksoftirqd/CPU 编号。那要怎么查看这些线程的运行状况呢?

其实用 ps 命令就可以做到,比如执行下面的指令:

注意,这些线程的名字外面都有中括号,这说明 ps 无法获取它们的命令行参数(cmline)。一般来说,ps 的输出中,名字括在中括号里的,一般都是内核线程。

Linux 中的中断处理程序分为上半部和下半部:

上半部对应硬件中断,用来快速处理中断。

下半部对应软中断,用来异步处理上半部未完成的工作。

Linux 中的软中断包括网络收发、定时、调度、RCU 锁等各种类型,可以通过查看 /proc/softirqs 来观察软中断的运行情况。

Linux信号和中断机制都是用于进程间通信和处理异步事件的机制,但是它们在实现和使用上有很大的区别。

1 实现机制:

信号是通过向目标进程发送软件中断来实现的,也就是在 *** 作系统内核中发送一个软中断,由 *** 作系统内核处理,发送给目标进程。

中断是通过硬件中断触发来实现的,当硬件执行特定的 *** 作时,会向CPU发送一个中断请求,然后 *** 作系统内核处理并通知相应进程。

2 应用场景:

信号通常用于进程间通信和处理异步事件,如键盘输入、终止信号等等。

中断机制通常用于响应硬件事件,如硬盘读写 *** 作、网络数据传输等。

3 处理方式:

信号处理通常是异步的,一旦信号到达,目标进程就会接收到它,并且需要立即处理它,因为信号可能是另一个进程发送的,需要尽快响应,因此信号处理通常是通过信号处理函数来实现的。

中断处理通常是交给 *** 作系统内核处理的,内核控制中断响应和处理,并且通常中断处理是通过设备驱动程序来实现的。

总体来说,信号机制是用于进程间通信和异步事件处理,中断机制是用于响应硬件事件。

linux kill命令使用场景:当需要中断一个前台进程的时候,通常是使用< Ctrl+c >组合键;但是对于一个后台进程恐怕就不是一个组合键所能解决的了,这时就必须求助于kill命令。

  kill命令是通过向进程发送指定的信号来结束进程的。如果没有指定发送信号,那么默认值为TERM信号。TERM信号将终止所有不能捕获该信号的进程。至于那些可以捕获该信号的进程可能就需要使用kill(9)信号了,该信号是不能被捕捉的。

kill命令的语法:

kill [-s 信号 | -p ] [ -a ] 进程号

kill -l [信号]

说明:-s 指定需要送出的信号。既可以是信号名也可以对应数字。

   -p 指定kill命令只是显示进程的pid,并不真正送出结束信号。

  -l 显示信号名称列表,这也可以在/usr/include/linux/signalh文件中找到。

kill命令的使用:

[举例] 在执行一条find指令时由于时间过长,决定终止该进程。

首先应该使用ps命令来查看该进程对应的PID,键入ps,显示如下:

PID TTY TIME COMMAND

285 1 00:00:00 -bash

287 3 00:00:00 -bash

289 5 00:00:00 /sbin/mingetty tty5

290 6 00:00:00 /sbin/mingetty tty6

312 3 00:00:00 telnet bbs3

341 4 00:00:00 /sbin/mingetty tty4

345 1 00:00:00 find / -name foxyjpg

348 1 00:00:00 ps

可以看到该进程对应的PID是345,现在使用kill命令来终止该进程。键入:

# kill 345

再用ps命令查看,就可以看到,find进程已经被杀掉了。

不一定写在程序里,可以写成脚本 >

进入中断时候关闭全局的中断是为了避免程序处理中断过程中,再进入另一个中断打乱执行的顺序,也就是为了防止中断嵌套的情况发生。

比如在irq_handler函数中首先就应该关闭中断。

或者,在某些 *** 作顺序中是不允许中断发生打断的情况。例如在驱动中常用的方式:

unsigned int flag;

local_irq_save(&flag);

local_irq_restore(&flag);

spin_loc_irqsave 禁止中断(只在本地处理器)在获得自旋锁之前;

之前的中断状态保存在 flags 里 如果你绝对确定在你的处理器上没有禁止中断的(或者, 换句话说, 你确信你应当在你释放你的自旋锁时打开中断),你可以使用 spin_lock_irq 代替, 并且不必保持跟踪 flags

最后, spin_lock_bh 在获取锁之前禁止软件中断, 但是硬件中断留作打开的。

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