进程组.会话.终端

一.进程组.会话.终端概念

1.1进程组

在Linux操作系统中，进程组（Process Group）是一组进程的集合。进程组内的每个进程都有一个相同的进程组ID（PGID）。进程组可以用于进行作业控制、信号传递和进程状态管理等操作。

每个进程组都有一个组长进程，其进程ID（PID）等于进程组ID（PGID）。通常，进程组的第一个进程会成为组长进程。

进程组主要有以下特点：

1. 创建进程组：可以通过setpgid()系统调用将进程添加到指定的进程组或创建一个新的进程组。常见的方式是使用fork()和exec()函数，子进程可以通过setpgid(0, 0)将自己加入到新进程组，或者使用setpgid(pid, pgid)将指定进程加入到现有进程组。

2. 进程组ID：进程组ID（PGID）是一个非负整数，用于唯一标识一个进程组。进程组ID由操作系统分配并在进程组创建时指定。

3. 进程组的作用：进程组常用于作业控制和信号传递。作业控制通过对进程组的操作来管理一组相关联的进程，例如发送信号给整个进程组、暂停或恢复进程组中的所有进程等。

4. 进程组的关系：进程组不存在嵌套关系，每个进程组都是扁平的，不包含其他进程组。然而，一个进程可以同时属于多个进程组，即多个进程组ID与其PID相等。这在进行作业控制和信号传递时可能有用。

总而言之，进程组是一组拥有相同进程组ID的进程的集合。它们提供了一种对进程进行组织和管理的机制，并在作业控制、信号传递和进程状态管理等方面发挥重要作用。

1.2父进程和子进程

当进程调用了 fork() 函数创建子进程时，子进程会成为父进程的副本，包括进程组的关系。在默认情况下，父子进程会属于同一个进程组，且父进程作为进程组的组长。具体来说：

• 在 fork() 函数调用后，子进程将会获得父进程的副本，包括进程组ID（PGID）。

• 父进程的进程组ID（PGID）不会改变，即父进程仍然是进程组的组长。

• 子进程的进程组ID（PGID）将与父进程相同。

这意味着，父进程和子进程将属于同一个进程组，且父进程仍然是进程组的组长。

需要注意的是，在某些特定的情况下，父进程可能会在 fork() 后修改子进程的进程组ID（PGID），或者子进程可能会通过调用相关的系统调用来修改自己的进程组ID（PGID）。

总结起来，当进程调用了 fork() 函数创建子进程时，默认情况下，父子进程将属于同一个进程组，且父进程仍然是进程组的组长。子进程将继承父进程的进程组ID（PGID）。尽管如此，父进程和子进程仍然可以通过相关的系统调用修改自己的进程组ID（PGID）。

1.3shell的管道

在 shell 中通过管道连接的应用程序，确实会创建一个进程组，并且第一个程序成为进程组的组长。

当在 shell 中使用管道 | 连接两个应用程序时，shell 会创建一个子进程来执行第一个应用程序，并将其设为进程组的组长。然后，shell 创建另一个子进程来执行第二个应用程序，并将其加入到与第一个应用程序相同的进程组中。这样，两个应用程序就属于同一个进程组，且第一个应用程序成为该进程组的组长。

此设计的目的是为了能够对整个管道进行作业控制和信号传递。作业控制允许用户对一组相关联的进程进行统一管理，而信号传递可以在需要的时候将信号发送给整个进程组。

需要注意的是，由于管道中的进程是通过管道进行输入和输出的，它们之间的通信是通过内核缓冲区进行的，而不是直接的进程间通信。

总结起来，在 shell 中通过管道连接的应用程序，这两个程序属于同一个进程组，第一个程序成为进程组的组长，这样可以方便进行作业控制和信号传递。

1.4shell执行一个程序

在 shell 中直接执行一个应用程序时，对于大部分进程来说，它们自身成为一个独立的进程组，因此进程组中只包含一个进程。

当在 shell 中执行一个应用程序时，shell 会创建一个子进程来执行该应用程序。这个子进程成为一个独立的进程组，进程组ID（PGID）和进程ID（PID）相同。这意味着该进程是进程组中唯一的进程，也是进程组的组长。

在这种情况下，进程组的目的可能不是为了作业控制或信号传递，而是为了在执行过程中将其与其他进程分隔开，以获得更好的隔离性和独立性。

需要注意的是，这只适用于大部分的情况。在某些特殊的情况下，应用程序可能会以其他方式创建自己的进程组，或者与其他进程共享进程组。这种情况是因为应用程序的特殊需求而进行的特定处理。

总结起来，当在 shell 中直接执行一个应用程序时，这个应用程序通常会成为一个独立的进程组，进程组中只包含一个进程。这种设计可以提供进程的隔离性和独立性。但需要注意的是，在特殊情况下，应用程序可能会以其他方式创建进程组或与其他进程共享进程组。