Linux中的进程关系详解

进程组的概念

​   每一个进程除了有一个进程ID之外，还属于一个进程组,进程组通常是一个或多个进程的集合。这些进程通常是与一个作业相关的。例如:ps axu|grep bash|wc -l 这是三个进程，他们直接通过管道传递数据，为了是完成一个作业，对于这个整体来说是一个进程组，其中ps进程是进程组的组长进程。进程组也是由一个id来标识进程组的，通过使用PGID来标识，然而这个PGID==进程组组长进程的PID的使用下面的这个命令来验证这一事实:

[root@localhost common]# ps -o pid,ppid,pgid,sid,comm|more
PID  PPID  PGID   SID COMMAND
2445  2441  2445  2445 bash
3882  2445  3882  2445 ps
3883  2445  3882  2445 more
ps 是其中的第一个进程，也是这个进程组的组长进程，那么其
PID==PGID==2882 more和ps是同一个进程组的，因为其PGID相同

相关的系统API

下面这两个方法是用来设置和获取进程组的方法

#include <unistd.h>
int setpgid(pid_t pid, pid_t pgid);
如果pid等于pgid,那么pid就成为了其所属的进程组的组长进程,
如果pid等于0,则标识把当前进程设置为pgid的组长进程
如果pgid等于0，则使用pid作为目标pgid
pid_t getpgid(pid_t pid); //这个方法的使用很简单，这里不做介绍

下面是一个测试的例子，在这个例子显示出一个只有单个进程的进程组

#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
int main()
{
printf("%d\n",getpgid(getpid()));
while(1);
}
测试结果如下: a.out属于4082这个进程组的，并且是组长进程
[root@localhost ~]# ps -o pid,ppid,pgid,sid,comm a
PID  PPID  PGID   SID COMMAND
1698   815  1698  1698 bash
2445  2441  2445  2445 bash
4082  2445  4082  2445 a.out
4087  4083  4087  4087 bash
4206  4087  4206  4087 ps

​   可以看出正常情况下，直接运行的进程通常是一个新进程组的组长进程，与这个进程有通信的，或者是这个进程派生的都属于这个进程组．

会话的概念

​   会话就是一些有关联的进程组的集合而已．概念上来说其实不是很难理解，下面是一个展示会话其含义的例子:

[root@localhost ~]#  ps -o pid,ppid,pgid,sid,comm|more
PID  PPID  PGID   SID COMMAND
4087  4083  4087  4087 bash
4521  4087  4521  4087 ps
4522  4087  4521  4087 more

​   再次使用这个例子,ps 和more进程是一个进程组,bash进程属于另外一个进程组，bash执行了ps和more进程，所以这两个进程组存在关联，属于一个会话。其中SID代表这个会话的ID，从上面的结果可以看书，ps more bash是两个进程组的，但是都是一个会话的。会话ID，为首领进程组的组长进程的PID，

相信通过上面的这个例子，你应该对会话有了一个新的概念了吧．

相关的系统API

用于设置和获取session id的API

#include <unistd.h>
pid_t getsid(pid_t pid); //获取指定进程的sid
pid_t setsid(void);
1.不能由进程组的组长进程调用，否则会产生错误
2.非进程组的组长进程调用将会创建会话并且会产生下面的效果:
1.调用进程成为会话的首领，此时该进程是新会话的唯一成员
2.新建一个进程组，其PGID为其PID,该进程成为该组的组长进程
3.调用进程讲脱离终端(守护进程中常用)

一个错误使用setsid的例子

#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
int main()
{
setsid();
perror("setsid error");
while(1);
}
setsid error: Operation not permitted
[root@localhost ~]#  ps -o pid,ppid,pgid,sid,comm a
PID  PPID  PGID   SID COMMAND
1698   815  1698  1698 bash
2445  2441  2445  2445 bash
4087  4083  4087  4087 bash
4960  2445  4960  2445 a.out
4961  4087  4961  4087 ps

​   上面的例子会执行失败，其执行失败的原因在于执行这个程序后，这个程序是一个进程组的组长进程,组长进程是无法调用setsid的．下面的例子是一个正确使用setsid的例子:

#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
int main()
{
if(fork > 0)
//父进程等待
while(1);
else{
//子进程，创建会话,并创建一个新的进程组成为组长进程
setsid();
while(1)
}
}
PID  PPID  PGID   SID COMMAND
5070  2445  5070  2445 a.out
5071  5070  5071  5071 a.out

​   上面的例子中通过在子进程中调用setsid成功创建了一个新的会话，和新的进程组，并且成为了新进程组的组长进程以及会话的领导进程组．子进程之所以可以成功创建会话是因为父进程是进程组的组长进程，子进程只是属于这个进程组中的一个进程而已，除此之外什么也不是，所以这个子进程具备setsid的使用条件．

会话和终端的关系

一个会话可以有一个控制终端(controlling terminal)。

建立与控制终端连接的会话首进程被称为控制进程(controlling process)。

一个会话中的几个进程组可被分成一个前台进程组(forkground process group)和几个后台进程组(background process group)。

如果一个会话有一个控制终端，则它有一个前台进程组。

无论何时键入终端的中断键(DELETE或Ctrl+C)，就会将中断信号发送给前台进程组的所有进程。

无论何时键入终端的退出键(Ctrl+)，就会将退出信号发送给前台进程组的所有进程。

如果终端检测到调制解调器(或网络)已经断开连接，则将挂断信号发送给控制进程(会话首进程)。