Linux如何“杀死”进程？

尽管我一直从事计算机工作数十年，从事Linux已有十年，但实际上，我实际上将大多数OS功能视为黑匣子，这与魔术无异。

今天，我考虑了该kill命令，尽管我每天多次使用它（无论是“正常”还是“ -9味道”），但我必须承认我完全不知道它在后台如何工作。

从我的角度来看，如果正在运行的进程是“挂起”的，我会调用kill它的PID，然后突然不再运行。魔法！

那里到底发生了什么？联机帮助页谈论“信号”，但可以肯定，这只是一个抽象。发送kill -9到流程不需要流程的合作（例如处理信号），只是杀死了它。

Linux如何阻止进程继续占用CPU时间？
是否已将其从计划中删除？
它会断开进程与打开文件句柄的连接吗？
进程的虚拟内存如何释放？
内存中是否有类似全局表的内容，Linux保留对进程占用的所有资源的引用，而当我“杀死”进程时，Linux只是遍历该表并逐个释放资源？

我真的很想知道所有这些！

process kill process-management

— 血清素
source

强制性kill -9参考。

— 2014年

Answers:

向进程发送kill -9不需要进程的配合（例如处理信号），只是杀死了它。

您以为是因为可以捕获和忽略某些信号，所以它们都涉及合作。但是按照man 2 signal，“ 信号 SIGKILL和SIGSTOP不能被捕获或忽略”。可以捕获SIGTERM，这就是为什么plain kill并不总是有效的原因-通常，这意味着进程的处理程序中的某些内容出现了问题。^1个

如果进程没有（或不能）为给定信号定义处理程序，则内核将执行默认操作。 对于SIGTERM和SIGKILL，这将终止进程（除非其pid为1；内核不会终止init）² 表示其文件句柄已关闭，其内存返回到系统池，其父级接收SIGCHILD，其孤儿由init等继承，就像它已调用一样exit（请参阅参考资料man 2 exit）。该进程不再存在-除非它最终变成僵尸，否则在进程表中仍会列出一些信息；当它的父母没有wait并正确处理此信息。但是，僵尸进程不再分配任何内存，因此无法继续执行。

内存中是否有类似全局表的内容，Linux会保留对进程占用的所有资源的引用，而当我“杀死”进程时，Linux会简单地检查该表并逐个释放资源？

我认为这足够准确。物理内存按页面（通常一个页面等于4 KB块）进行跟踪，这些页面从全局池中取出并返回到全局池中。有点复杂，因为某些释放的页面会被缓存，以防再次需要包含它们的数据（即，从仍然存在的文件中读取的数据）。

联机帮助页谈论“信号”，但是可以肯定，这只是一个抽象。

当然，所有信号都是抽象的。它们是概念性的，就像“过程”一样。我在玩语义，但是如果您是说SIGKILL在质量上与SIGTERM不同，则是和否。是的，从某种意义上说，它无法被捕获，但是从某种意义上来说，它们既是信号，也没有。以此类推，一个苹果不是橙色，但按照先天的定义，苹果和橙子都是水果。SIGKILL似乎更抽象，因为您无法捕获它，但这仍然是一个信号。这是SIGTERM处理的示例，我敢肯定您之前已经看过这些：

#include <stdio.h>
#include <signal.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>

void sighandler (int signum, siginfo_t *info, void *context) {
    fprintf (
        stderr,
        "Recieved %d from pid %u, uid %u.\n",
        info->si_signo,
        info->si_pid,
        info->si_uid
    );
}

int main (void) {
    struct sigaction sa;
    memset(&sa, 0, sizeof(sa));
    sa.sa_sigaction = sighandler;
    sa.sa_flags = SA_SIGINFO;
    sigaction(SIGTERM, &sa, NULL);
    while (1) sleep(10);
    return 0;
}

这个过程将永远休眠。您可以在终端中运行它，并通过发送给SIGTERM kill。它吐出类似的东西：

Recieved 15 from pid 25331, uid 1066.

1066是我的uid。该pid将是从其kill执行的shell 的pid，或者如果是fork（kill 25309 & echo $?），则为kill的pid 。

同样，没有必要为SIGKILL设置处理程序，因为它无法工作。³如果我kill -9 25309将终止该过程。但这仍然是一个信号。内核具有有关谁发送信号，它是哪种信号等信息。

^{1.如果尚未查看可能的信号列表，请参阅kill -l。}

^{2.正如Tim Post下文所述，另一个例外适用于不间断睡眠的过程。在解决根本问题之前，无法唤醒这些，因此在此期间将所有信号（包括SIGKILL）推迟。但是，流程无法故意造成这种情况。}

^{3.这并不意味着kill -9在实践中使用更好。我的示例处理程序是不好的，因为它不会导致错误exit()。SIGTERM处理程序的真正目的是使进程有机会执行清理临时文件等操作，然后自愿退出。如果使用kill -9，则不会获得此机会，因此只有在“自愿退出”部分似乎失败的情况下，才这样做。}

— 金发姑娘
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好的，但是杀死进程的是什么，-9因为那是真正的问题，谁会希望这个人死掉！;）

— Kiwy 2014年

@Kiwy：内核。IPC包括通过它的信号；内核执行默认操作。

— goldilocks 2014年

可能值得一提的是，当进程处于该状态时，磁盘睡眠（D）会抢占所有信号。因此，尝试对kill -9某些受I / O约束的进程将行不通，至少不会立即生效。

— Tim Post

我要补充一点，由于kill -9无法捕获a，因此接收它的进程在退出之前无法执行任何清理（例如，删除临时文件，释放共享内存等）。因此，仅将kill -9（aka kill -kill）用作最后的手段。以a kill -hup和/或kill -term首先开始，然后kill -kill用作最后一击。

— JRFerguson 2014年

实际上，“进程不再存在-除非它最终以僵尸身份出现，否则它仍会在内核的进程表中列出并包含一些信息”，实际上，所有进程在死亡时都会进入僵尸状态，而僵尸将在消失时消失父母确实对孩子稍加等待，通常情况发生得太快，以至于您看不到它的发生

— 聪明的2014年

每个进程都按计划的时间运行，然后被硬件计时器中断，以将其CPU内核用于其他任务。这就是为什么可能有比CPU核心更多的进程，甚至在一个核心CPU上运行带有许多进程的所有操作系统的原因。

进程中断后，控件返回到内核代码。然后，该代码可以做出不恢复被中断过程执行的决定，而无需过程侧的任何配合。kill -9可能最终在程序的任何行中执行。

— h22
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这是关于终止进程如何工作的理想描述。实际上，任何Unix变体都会有许多其他的复杂性和优化。

内核具有用于每个进程的数据结构，该结构存储有关其映射的内存，具有的线程以及何时调度线程，已打开的文件等信息。如果内核决定终止某个进程，则会在其中进行注释进程的数据结构（可能在每个线程的数据结构中）将被杀死。

如果当前在另一个CPU上调度了进程的线程之一，则内核可能会在另一个CPU上触发中断，以使该线程停止更快地执行。

当调度程序注意到某个线程处于必须被杀死的进程中时，它将不再调度它。

当不再调度进程的线程时，内核将开始释放进程的资源（内存，文件描述符等）。每次内核释放资源时，它都会检查其所有者是否仍具有活动资源。一旦流程没有更多的活动资源（内存映射，打开的文件描述符等），就可以释放流程本身的数据结构，并可以从流程表中删除相应的条目。

某些资源可以立即释放（例如，释放I / O操作未使用的内存）。其他资源必须等待，例如，描述I / O操作的数据在I / O操作进行期间无法释放（正在进行DMA时，正在使用其访问的内存，并且取消DMA需要联系外围设备）。会通知此类资源的驱动程序，并可能试图加快取消速度；一旦不再进行该操作，驱动程序将完成该资源的释放。

（进程表中的条目实际上是属于父进程的资源，当进程终止并且父进程确认事件时，该资源将被释放。）

— 吉尔斯
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