進程學習:3-進程組、會話、守護進程

進程組
  一個或多個進程的集合
  進程組ID: 正整數
  兩個函數
  getpgid(0)=getpgrp()
這裏寫圖片描述

eg:顯示子進程與父進程的進程組id

1 #include <stdio.h>
 2 #include <stdlib.h>
 3 #include <unistd.h>
 4 
 5 int main() {
 6     pid_t pid;
 7 
 8     if ((pid=fork())<0) {
 9         printf("fork error!");
10     }else if (pid==0) {
11         printf("The child process PID is %d.\n",getpid());
12         printf("The Group ID is %d.\n",getpgrp());
13         printf("The Group ID is %d.\n",getpgid(0));
14         printf("The Group ID is %d.\n",getpgid(getpid()));
15         exit(0);
16     }
17 
18     sleep(3);
19     printf("The parent process PID is %d.\n",getpid());
20     printf("The Group ID is %d.\n",getpgrp());
21 
22     return 0;
23 }

這裏寫圖片描述

進程組id = 父進程id,即父進程爲組長進程

組長進程
  組長進程標識: 其進程組ID==其進程ID
  組長進程可以創建一個進程組,創建該進程組中的進程,然後終止
  只要進程組中有一個進程存在,進程組就存在,與組長進程是否終止無關
  進程組生存期: 進程組創建到最後一個進程離開(終止或轉移到另一個進程組)

一個進程可以爲自己或子進程設置進程組ID
  setpgid()加入一個現有的進程組或創建一個新進程組

這裏寫圖片描述

eg:父進程改變自身和子進程的組id

1 #include <stdio.h>
 2 #include <stdlib.h>
 3 #include <unistd.h>
 4 
 5 int main() {
 6     pid_t pid;
 7 
 8     if ((pid=fork())<0) {
 9         printf("fork error!");
10         exit(1);
11     }else if (pid==0) {
12         printf("The child process PID is %d.\n",getpid());
13         printf("The Group ID of child is %d.\n",getpgid(0)); // 返回組id
14         sleep(5);
15         printf("The Group ID of child is changed to %d.\n",getpgid(0));
16         exit(0);
17     }
18 
19     sleep(1);
20     setpgid(pid,pid); // 改變子進程的組id爲子進程本身
21     
22     sleep(5);
23     printf("The parent process PID is %d.\n",getpid());
24     printf("The parent of parent process PID is %d.\n",getppid());
25     printf("The Group ID of parent is %d.\n",getpgid(0));
26     setpgid(getpid(),getppid()); // 改變父進程的組id爲父進程的父進程
27     printf("The Group ID of parent is changed to %d.\n",getpgid(0));
28 
29     return 0;
30 }

這裏寫圖片描述

會話: 一個或多個進程組的集合
  開始於用戶登錄
  終止與用戶退出
  此期間所有進程都屬於這個會話期

這裏寫圖片描述
建立新會話:setsid()函數
  該調用進程是組長進程,則出錯返回
    先調用fork, 父進程終止,子進程調用
  該調用進程不是組長進程,則創建一個新會話
    •該進程變成新會話首進程(session header)
    •該進程成爲一個新進程組的組長進程。
    •該進程沒有控制終端,如果之前有,則會被中斷
組長進程不能成爲新會話首進程,新會話首進程必定會成爲組長進程…

這裏寫圖片描述
會話ID:會話首進程的進程組ID
獲取會話ID: getsid()函數
這裏寫圖片描述

1 #include <stdio.h>
 2 #include <stdlib.h>
 3 #include <unistd.h>
 4 
 5 int main() {
 6     pid_t pid;
 7 
 8     if ((pid=fork())<0) {
 9         printf("fork error!");
10         exit(1);
11     }else if (pid==0) {
12         printf("The child process PID is %d.\n",getpid());
13         printf("The Group ID of child is %d.\n",getpgid(0));
14         printf("The Session ID of child is %d.\n",getsid(0));
15         sleep(10);
16         setsid(); // 子進程非組長進程,故其成爲新會話首進程,且成爲組長進程。該進程組id即爲會話進程
17         printf("Changed:\n");
18         printf("The child process PID is %d.\n",getpid());
19         printf("The Group ID of child is %d.\n",getpgid(0));
20         printf("The Session ID of child is %d.\n",getsid(0));
21         sleep(20);
22         exit(0);
23     }
24 
25     return 0;
26 }

這裏寫圖片描述

在子進程中調用setsid()後,子進程成爲新會話首進程,且成爲一個組長進程,其進程組id等於會話id

守護進程
  Linux大多數服務都是通過守護進程實現的,完成許多系統任務
  0: 調度進程,稱爲交換進程(swapper),內核一部分,系統進程
  1: init進程, 內核調用,負責內核啓動後啓動Linux系統
  沒有終端限制
  讓某個進程不因爲用戶、終端或者其他的變化而受到影響,那麼就必須把這個進程變成一個守護進程

守護進程編程步驟
  1. 創建子進程,父進程退出
    •所有工作在子進程中進行
    •形式上脫離了控制終端
  2. 在子進程中創建新會話
    •setsid()函數
    •使子進程完全獨立出來,脫離控制
  3. 改變當前目錄爲根目錄
    •chdir()函數
    •防止佔用可卸載的文件系統
    •也可以換成其它路徑
  4. 重設文件權限掩碼
    •umask()函數
    •防止繼承的文件創建屏蔽字拒絕某些權限
    •增加守護進程靈活性
  5. 關閉文件描述符
    •繼承的打開文件不會用到,浪費系統資源,無法卸載
    •getdtablesize()
    •返回所在進程的文件描述符表的項數,即該進程打開的文件數目
這裏寫圖片描述

1 #include <stdio.h>
 2 #include <stdlib.h>
 3 #include <string.h>
 4 #include <unistd.h>
 5 #include <sys/wait.h>
 6 #include <sys/types.h>
 7 #include <fcntl.h>
 8 
 9 int main() {
10     pid_t pid;
11     int i,fd;
12     char *buf="This is a daemon program.\n";
13 
14     if ((pid=fork())<0) {
15         printf("fork error!");
16         exit(1);
17     }else if (pid>0)  // fork且退出父進程
18         exit(0);
19     
20     setsid();    // 在子進程中創建新會話。
21     chdir("/");  // 設置工作目錄爲根
22     umask(0);    // 設置權限掩碼
23     for(i=0;i<getdtablesize();i++)  //getdtablesize返回子進程文件描述符表的項數
24         close(i);                // 關閉這些不將用到的文件描述符
25 
26     while(1) {// 死循環表徵它將一直運行
27 // 以讀寫方式打開"/tmp/daemon.log",返回的文件描述符賦給fd
28         if ((fd=open("/tmp/daemon.log",O_CREAT|O_WRONLY|O_APPEND,0600))<0) {
29             printf("Open file error!\n");
30             exit(1);
31         }
32         // 將buf寫到fd中
33         write(fd,buf,strlen(buf)+1);
34         close(fd);
35         sleep(10);
36         printf("Never output!\n");
37     }
38 
39     return 0;
40 }

因爲stdout被關掉了,所以“Never ouput!”不會輸出。

查看/tmp/daemon.log,說明該程序一直在運行
這裏寫圖片描述

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