进程、进程组、会话、控制终端之间的关系

一个进程组可以包含多个进程

进程组中的这些进程之间不是孤立的，他们彼此之间或者存在者父子、兄弟关系，或者在功能有相近的联系。

那linux为什么要有进程组呢？其实提供进程组就是方便管理这些进程。假设要完成一个任务，需要同时并发100个进程，当用户由于

某种原因要终止这个任务时，要是没有进程组，就需要一个个去杀死这些进程，设置了进程组之后，就可以对进程组中的每个进程进行杀死。

每个进程必定属于一个进程组，也只能属于一个进程组。

一个进程除了有进程ID外，还有一个进程组ID，每个进程组也有唯一的进程组ID。

每个进程组有一个进程组组长，进程组组长的进程ID和组ID相同

函数getpgrp和getpgid可以返回调用进程的进程组ID

#include <unistd.h>

pid_t getpgrp(void);

pid_t getpgid(pid_t pid);

//返回值：成功则返回进程组ID，失败返回-1.

函数setpgid可以使进程加入现有的组或者创建一个新进程组。

#include <unistd.h>

int setpgid(pid_t pid, pid_t pgid );

setpgid将pid进程的进程组ID设置为pgid.

（1）pid=pgid ，则表示将pid指定的进程设为进程组组长

（2）pid=0 .则使用调用进程的进程ID

（3）pgid=0,则将pid指定进程用作进程组ID。

一个会话又可以包含多个进程组。一个会话对应一个控制终端

linux是一个多用户多任务的分时操作系统，必须要支持多个用户同时登陆同一个操作系统，当一个用户登陆一次终端时就会产生一个会话，

每个会话有一个会话首进程，即创建会话的进程，建立与终端连接的就是这个会话首进程，也被称为控制进程。一个会话可以包括多个进程组，

这些进程组可被分为一个前台进程组和一个或多个后台进程组。为什么要这么分呢？前台进程组是指需要与终端进行交互的进程组（只能有一个）

比如有些进程是需要完成IO操作的，那么这个进程就会被设置为前台进程组.当我们键入终端的中断键和退出键时，就会将信号发送到前台进程

组中的所有进程。而后台进程组是指不需要与终端进程交互的进程组，比如：一些进程不需要完成IO 操作，或者一些守护进程就会被设置为后台进程组（可以有多个），

(这是我的理解，不知道对错)。如果终端接口检测到网络已经断开连接，则会将挂断信号发送给会话首进程。

进程调用setsid函数建立一个新会话.

#include <unistd.h

#include <unistd.h>

pid_t setsid(pid_t pid);

//返回：成功则返回进程组ID，失败则返回-1.

如果调用次函数的进程不是进程组的组长，则会创建一个新会话，结果将发生下面3件事情：

（1）该进程会变为新会话的首进程。

（2）该进程会成为一个新进程组的组长进程

（3）该进程没有控制终端。

如果该调用进程已经是一个进程组的组长，则调用会出错。

为了保证不会出错，通常先fork一个子进程，在关闭父进程，因为子进程继承了父进程的进程组ID，

而进程iD则是新分配的，两者不可能相等，从而保证了子进程不会是进程组组长。(后面编写守护进程时会用到。)

怎样编写守护进程：

1. 在后台运行。
为避免挂起控制终端将Daemon放入后台执行。方法是在进程中调用fork使父进程终止，让Daemon在子进程中后台执行。
if(pid=fork())
exit(0);//是父进程，结束父进程，子进程继续
2. 脱离控制终端，登录会话和进程组
有必要先介绍一下Linux中的进程与控制终端，登录会话和进程组之间的关系：进程属于一个进程组，进程组号（GID）就是进程组长的进程号（PID）。登录会话可以包含多个进程组。这些进程组共享一个控制终端。这个控制终端通常是创建进程的登录终端。
控制终端，登录会话和进程组通常是从父进程继承下来的。我们的目的就是要摆脱它们，使之不受它们的影响。方法是在第1点的基础上，调用setsid()使进程成为会话组长：
setsid();
说明：当进程是会话组长时setsid()调用失败。但第一点已经保证进程不是会话组长。setsid()调用成功后，进程成为新的会话组长和新的进程组长，并与原来的登录会话和进程组脱离。由于会话过程对控制终端的独占性，进程同时与控制终端脱离。
3. 禁止进程重新打开控制终端
现在，进程已经成为无终端的会话组长。但它可以重新申请打开一个控制终端。可以通过使进程不再成为会话组长来禁止进程重新打开控制终端：

if(pid=fork())
exit(0);//结束第一子进程，第二子进程继续（第二子进程不再是会话组长）
4. 关闭打开的文件描述符
进程从创建它的父进程那里继承了打开的文件描述符。如不关闭，将会浪费系统资源，造成进程所在的文件系统无法卸下以及引起无法预料的错误。按如下方法关闭它们：
for(i=0;i 关闭打开的文件描述符close(i);>
5. 改变当前工作目录
进程活动时，其工作目录所在的文件系统不能卸下。一般需要将工作目录改变到根目录。对于需要转储核心，写运行日志的进程将工作目录改变到特定目录如/tmpchdir("/")
6. 重设文件创建掩模
进程从创建它的父进程那里继承了文件创建掩模。它可能修改守护进程所创建的文件的存取位。为防止这一点，将文件创建掩模清除：umask(0);
7. 处理SIGCHLD信号
处理SIGCHLD信号并不是必须的。但对于某些进程，特别是服务器进程往往在请求到来时生成子进程处理请求。如果父进程不等待子进程结束，子进程将成为僵尸进程（zombie）从而占用系统资源。如果父进程等待子进程结束，将增加父进程的负担，影响服务器进程的并发性能。在Linux下可以简单地将SIGCHLD信号的操作设为SIG_IGN。
signal(SIGCHLD,SIG_IGN);
这样，内核在子进程结束时不会产生僵尸进程。这一点与BSD4不同，BSD4下必须显式等待子进程结束才能释放僵尸进程。

daemontest.c

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <sys/param.h>
void init_daemon()
{
   pid_t pid ;
   int i ;
   pid =fork();
   if(pid<0)
   {
       printf("fork error secondly!\n");
       exit(1);
   }
   else if(pid>0)//结束父进程
   {
       printf("this is first parent process!\n");
       exit(0);
   }//子进程继续运行
   setsid() ;//前面为setsid正确调用提供了前提，使子进程成为新的会话组长和
         //新的进程组长
   pid=fork();
   if(pid<0)//子进程成为无终端的会话组长，但是还是可以打开终端，为了
          //使进程脱离终端，使之成为不是会话组长
   {
       printf(" fork error secondly!\n");
       exit(1);
   }
   else if(pid>0)//关闭第一个子进程
   {
        printf("this is first child process!\n");
        exit(0);
   }//第二个子进程继续运行
   for(i=0;i<NOFILE;i++)
   {
      close(i);
   }
   chdir("/tmp");
   umask(0);
   return;
}

main.c

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
void init_daemon(void);

int main(void)
{
     FILE *fp ;
     init_daemon() ;
     while(1)
     {
          if((fp=fopen("daemon.log","a"))>=0)
      {
          fprintf(fp,"%s","good");
          fclose(fp);
          sleep(10);
      }

     }
     exit(0);
}

运行：

yuan@YUAN:~$ ./daemontest
this is first parent process!
this is first child process!
yuan@YUAN:~$ ps -axj

结果：

PPID PID PGID SID TTY TPGID STAT UID TIME COMMAND

1 2970 2969 2969 ? -1 S 1000 0:00 ./daemontest

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