Linux进程组、会话、守护进程

进程组

　　一个或多个进程的集合

　　进程组ID: 正整数

　　两个函数

　　getpgid(0)=getpgrp()

eg：显示子进程与父进程的进程组id

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>

int main() {
    pid_t pid;

    if ((pid=fork())<0) {
        printf("fork error!");
    }else if (pid==0) {
        printf("The child process PID is %d.\n",getpid());
        printf("The Group ID is %d.\n",getpgrp());
        printf("The Group ID is %d.\n",getpgid(0));
        printf("The Group ID is %d.\n",getpgid(getpid()));
        exit(0);
    }

    sleep(3);
    printf("The parent process PID is %d.\n",getpid());
    printf("The Group ID is %d.\n",getpgrp());

    return 0;
}

进程组id = 父进程id，即父进程为组长进程

组长进程

　　组长进程标识: 其进程组ID==其进程ID

　　组长进程可以创建一个进程组，创建该进程组中的进程，然后终止

　　只要进程组中有一个进程存在，进程组就存在，与组长进程是否终止无关

　　进程组生存期: 进程组创建到最后一个进程离开(终止或转移到另一个进程组)

 

一个进程可以为自己或子进程设置进程组ID

　　setpgid()加入一个现有的进程组或创建一个新进程组

eg：父进程改变自身和子进程的组id

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>

int main() {
    pid_t pid;

    if ((pid=fork())<0) {
        printf("fork error!");
        exit(1);
    }else if (pid==0) {
        printf("The child process PID is %d.\n",getpid());
        printf("The Group ID of child is %d.\n",getpgid(0)); // 返回组id
        sleep(5);
        printf("The Group ID of child is changed to %d.\n",getpgid(0));
        exit(0);
    }

    sleep(1);
    setpgid(pid,pid); // 改变子进程的组id为子进程本身
    
    sleep(5);
    printf("The parent process PID is %d.\n",getpid());
    printf("The parent of parent process PID is %d.\n",getppid());
    printf("The Group ID of parent is %d.\n",getpgid(0));
    setpgid(getpid(),getppid()); // 改变父进程的组id为父进程的父进程
    printf("The Group ID of parent is changed to %d.\n",getpgid(0));

    return 0;
}

会话: 一个或多个进程组的集合

　　开始于用户登录

　　终止与用户退出

　　此期间所有进程都属于这个会话期

建立新会话：setsid()函数

　　该调用进程是组长进程，则出错返回

　　　　先调用fork, 父进程终止，子进程调用

　　该调用进程不是组长进程，则创建一个新会话

　　　　•该进程变成新会话首进程(session header)

　　　　•该进程成为一个新进程组的组长进程。

　　　　•该进程没有控制终端，如果之前有，则会被中断

组长进程不能成为新会话首进程，新会话首进程必定会成为组长进程...

会话ID:会话首进程的进程组ID

获取会话ID: getsid()函数

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>

int main() {
    pid_t pid;

    if ((pid=fork())<0) {
        printf("fork error!");
        exit(1);
    }else if (pid==0) {
        printf("The child process PID is %d.\n",getpid());
        printf("The Group ID of child is %d.\n",getpgid(0));
        printf("The Session ID of child is %d.\n",getsid(0));
        sleep(10);
        setsid(); // 子进程非组长进程，故其成为新会话首进程，且成为组长进程。该进程组id即为会话进程
        printf("Changed:\n");
        printf("The child process PID is %d.\n",getpid());
        printf("The Group ID of child is %d.\n",getpgid(0));
        printf("The Session ID of child is %d.\n",getsid(0));
        sleep(20);
        exit(0);
    }

    return 0;
}

在子进程中调用setsid()后，子进程成为新会话首进程，且成为一个组长进程，其进程组id等于会话id

守护进程

　　Linux大多数服务都是通过守护进程实现的，完成许多系统任务

　　0: 调度进程，称为交换进程(swapper),内核一部分，系统进程

　　1: init进程, 内核调用，负责内核启动后启动Linux系统

　　没有终端限制

　　让某个进程不因为用户、终端或者其他的变化而受到影响，那么就必须把这个进程变成一个守护进程

 

守护进程编程步骤

　　1. 创建子进程，父进程退出

　　　　•所有工作在子进程中进行

　　　　•形式上脱离了控制终端

　　2. 在子进程中创建新会话

　　　　•setsid()函数

　　　　•使子进程完全独立出来，脱离控制

　　3. 改变当前目录为根目录

　　　　•chdir()函数

　　　　•防止占用可卸载的文件系统

　　　　•也可以换成其它路径

　　4. 重设文件权限掩码

　　　　•umask()函数

　　　　•防止继承的文件创建屏蔽字拒绝某些权限

　　　　•增加守护进程灵活性

　　5. 关闭文件描述符

　　　　•继承的打开文件不会用到，浪费系统资源，无法卸载

　　　　•getdtablesize()

　　　　•返回所在进程的文件描述符表的项数，即该进程打开的文件数目

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/wait.h>
#include <sys/types.h>
#include <fcntl.h>

int main() {
    pid_t pid;
    int i,fd;
    char *buf="This is a daemon program.\n";

    if ((pid=fork())<0) {
        printf("fork error!");
        exit(1);
    }else if (pid>0)  // fork且退出父进程
        exit(0);
    
    setsid();    // 在子进程中创建新会话。
    chdir("/");  // 设置工作目录为根
    umask(0);    // 设置权限掩码
    for(i=0;i<getdtablesize();i++)  //getdtablesize返回子进程文件描述符表的项数
        close(i);                // 关闭这些不将用到的文件描述符

    while(1) {// 死循环表征它将一直运行
// 以读写方式打开"/tmp/daemon.log"，返回的文件描述符赋给fd
        if ((fd=open("/tmp/daemon.log",O_CREAT|O_WRONLY|O_APPEND,0600))<0) {
            printf("Open file error!\n");
            exit(1);
        }
        // 将buf写到fd中
        write(fd,buf,strlen(buf)+1);
        close(fd);
        sleep(10);
        printf("Never output!\n");
    }

    return 0;
}

因为stdout被关掉了，所以“Never ouput!”不会输出。

查看/tmp/daemon.log，说明该程序一直在运行