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Linux高阶——1027—进程间关系相关

news 2024/11/1 1:14:33

本章节介绍，进程间的各种关系：亲缘关系，终端进程，进程组，会话，孤儿进程，守护进程

1、亲缘关系

Linux或unix操作系统，进程间具备亲缘关系，分为强亲缘与弱亲缘

强亲缘：父进程负责创建，继承数据，并且回收

弱亲缘：只有继承关系

ps ajx——查看进程关系

2、终端进程

如果在bash终端内执行程序，例如./app，这个app进程是终端子进程，是被终端创建的

是bash进程调用fork函数，创建出一个终端子进程，这个子进程将app的用户空间重载

这种终端的进程，可以称作终端进程

终端进程受终端限制，如果终端关闭，会杀死进程，因此需要了解如何将进程和终端分离

3、进程组关系

进程组知识点

操作系统为了管理多进程，将进程编为进程组关系，每个进程组由一个组长进程和若干个组员进程构成

终端子进程被创建后都是组长进程，进程组里可以没有组长

每个组长都有一个组id，PGID——如果某个进程的PID等于PGID，那么这个进程为组长

进程组的生命周期比里面组成员的生命周期长——进程组释放与某个特定的进程无关，当组成员全部结束或转移，当进程组为空时，系统才释放组

就近原则——如果组长进程创建子进程，子进程默认与父进程一组，并为父进程的组员

进程组关系与亲缘关系没有必然联系——不能确定组员一定是子进程

进程组关系与亲缘关系没有必然联系——即使子进程转移到其他组，或子进程变为组长，亲缘关系仍然不变，子进程结束后依旧由父进程回收

进程id函数

getpid()——获取进程id

getppid()——获取父进程id

getpgrp()——获取进程组id

setpgid()——创建进程组

setpgid(getpid(),getpid())——让某个进程变成组长进程，组长进程无法创建，只有组员进程可以

setpgid(getpid(),gpid)——将某个组成员转移到其他组中

组长无法转移到其他进程组内，但是组员可以

想要转移到其他组中——1、必须对目标组拥有权限—2、目标组必须存在

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<unistd.h>
#include<sys/types.h>
#include<sys/stat.h>int main()
{pid_t pid;int i;for(i=0;i<3;i++){pid=fork();if(pid==0){break;}}if(pid>0){printf("parent pid %d,pgid %d\n",getpid(),getpgrp());while(1)sleep(1);}else if(pid==0){if(i==2){printf("child pid %d,pgid %d\n",getpid(),getpgrp());sleep(5);setpgid(getpid(),getpid());printf("child pid %d,pgid %d\n",getpid(),getpgrp());while(1)sleep(1);}printf("child pid %d,pgid %d\n",getpid(),getpgrp());while(1)sleep(1);}else{perror("faild");exit(0);}return 0;
}

父进程id——3478，组id为3478

子进程id——3479，3480，3481，组id为父进程id3478

当休眠5秒后，将id为3481的子进程改为组长，创建了组id为3481的组

4、进程会话关系

一般当终端管理终端下的进程，会组成一个会话，分为会话发起者和会话参与者

如果bash进程是会话发起者，设定终端进程为一个会话参与者，由这个终端进程创建出的多个终端子进程也属于会话参与者

会话发起者的标志——pid==pgid==sid

bash为会话发起者，因此bash的pid和pgid和sid都为相同的，均为1000

终端进程为bash进程的会话参与者，因此sid与bash相同，为1000，设进程pid和组id为3000

将终端子进程1的pid设为3001，gid与父进程相同，为3000，sid为会话id1000

当会话发起者退出，系统以组为单位杀死会话参与者，按进程组杀死

让进程创建新的进程组，可以避免被终端退出杀死，即可脱离终端——实现终端与进程分离

setsid()——创建新会话

setsid包含两个步骤，第一个步骤是创建组，第二个步骤是申请会话

getsid(getpid)——获取会话id

终端进程不能再创建进程组，不能转移到其他组，也不能创建会话，因此终端进程一定会被杀死

5、孤儿进程

父进程先于子进程退出，子进程变成孤儿进程

托管进程不会控制子进程，只负责回收

孤儿进程会影响新的进程创建，而且孤儿进程为存活状态，存在很多不确定因素，需要早处理

孤儿进程的危害是弹性的，取决于孤儿进程的任务

假如最开始，托管进程id为1000，父进程id为3000，子进程的id为3001，父进程id为3000

当父进程异常结束，子进程会被寄存给托管进程，子进程的ppid会与托管进程相同，变为1000

孤儿进程危害很大，因此要进行孤儿进程检测，发现孤儿进程，立即让其退出

孤儿进程的检测可以使用管道，父进程作为管道写端，子进程都是读端，写端退出，读端读管道读到0，子进程退出即可，利用管道实现孤儿的检测机制

检测孤儿进程的代码

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<unistd.h>
#include<sys/types.h>
#include<sys/stat.h>
#include<errno.h>
#include<signal.h>
#include<pthread.h>
#include<sys/fcntl.h>int main()
{pid_t pid;int i;int fds[2];pipe(fds);int flag;int len;for(i=0;i<3;i++){   pid=fork();if(pid==0){break;}}   if(pid>0){   int timeout=8;close(fds[0]);while(timeout--){printf("parent running\n");sleep(1);}close(fds[1]);exit(0);}   else if(pid==0){   char buf[1024];close(fds[1]);flag=fcntl(fds[0],F_GETFL);flag=O_NONBLOCK;fcntl(fds[0],F_SETFL,flag);while(1){printf("child pid %d,running...\n",getpid());if((len=read(fds[0],buf,sizeof(buf)))==0){printf("child id %d check parent exit,child exit...\n",i);close(fds[0]);exit(0);}if(len==-1){if(errno==EAGAIN){}}sleep(1);}}else{perror("faild");exit(0);}return 0;
}