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分类: LINUX

2009-04-10 09:30:33

转载自

Session与进程组 

在中我说过“Shell可以同时运行一个前台进程和任意多个后台进程”其实是不全面的,现在我们来研究更复杂的情况。事实上,Shell分前后台来控制的不是进程而是作业(Job)或者进程组(Process Group)。一个前台作业可以由多个进程组成,一个后台作业也可以由多个进程组成,Shell可以同时运行一个前台作业和任意多个后台作业,这称为作业控制(Job Control)。例如用以下命令启动5个进程:

$ proc1 | proc2 &
$ proc3 | proc4 | proc5

其中proc1proc2属于同一个后台进程组,proc3proc4proc5属于同一个前台进程组,Shell进程本身属于一个单独的进程组。这些进程组的控制终端相同,它们属于同一个Session。当用户在控制终端输入特殊的控制键(例如Ctrl-C)时,内核会发送相应的信号(例如SIGINT)给前台进程组的所有进程。各进程、进程组、Session的关系如下图所示(该图出自)。

图 34.4. Session与进程组

Session与进程组

现在我们从Session和进程组的角度重新来看登录和执行命令的过程。

  1. gettytelnetd进程在打开终端设备之前调用setsid函数创建一个新的Session,该进程称为Session Leader,该进程的id也可以看作Session的id,然后该进程打开终端设备作为这个Session中所有进程的控制终端。在创建新Session的同时也创建了一个新的进程组,该进程是这个进程组的Process Group Leader,该进程的id也是进程组的id。

  2. 在登录过程中,gettytelnetd进程变成login,然后变成Shell,但仍然是同一个进程,仍然是Session Leader。

  3. 由Shell进程fork出的子进程本来具有和Shell相同的Session、进程组和控制终端,但是Shell调用setpgid函数将作业中的某个子进程指定为一个新进程组的Leader,然后调用setpgid将该作业中的其它子进程也转移到这个进程组中。如果这个进程组需要在前台运行,就调用tcsetpgrp函数将它设置为前台进程组,由于一个Session只能有一个前台进程组,所以Shell所在的进程组就自动变成后台进程组。

    在上面的例子中,proc3proc4proc5被Shell放到同一个前台进程组,其中有一个进程是该进程组的Leader,Shell调用wait等待它们运行结束。一旦它们全部运行结束,Shell就调用tcsetpgrp函数将自己提到前台继续接受命令。但是注意,如果proc3proc4proc5中的某个进程又fork出子进程,子进程也属于同一进程组,但是Shell并不知道子进程的存在,也不会调用wait等待它结束。换句话说,proc3 | proc4 | proc5是Shell的作业,而这个子进程不是,这是作业和进程组在概念上的区别。一旦作业运行结束,Shell就把自己提到前台,如果原来的前台进程组还存在(如果这个子进程还没终止),则它自动变成后台进程组(回顾一下)。

下面看两个例子。

$ ps -o pid,ppid,pgrp,session,tpgid,comm | cat
PID PPID PGRP SESS TPGID COMMAND
6994 6989 6994 6994 8762 bash
8762 6994 8762 6994 8762 ps
8763 6994 8762 6994 8762 cat

这个作业由pscat两个进程组成,在前台运行。从PPID列可以看出这两个进程的父进程是bash。从PGRP列可以看出,bash在id为6994的进程组中,这个id等于bash的进程id,所以它是进程组的Leader,而两个子进程在id为8762的进程组中,ps是这个进程组的Leader。从SESS可以看出三个进程都在同一Session中,bash是Session Leader。从TPGID可以看出,前台进程组的id是8762,也就是两个子进程所在的进程组。

$ ps -o pid,ppid,pgrp,session,tpgid,comm | cat &
[1] 8835
$ PID PPID PGRP SESS TPGID COMMAND
6994 6989 6994 6994 6994 bash
8834 6994 8834 6994 6994 ps
8835 6994 8834 6994 6994 cat

这个作业由pscat两个进程组成,在后台运行,bash不等作业结束就打印提示信息[1] 8835然后给出提示符接受新的命令,[1]是作业的编号,如果同时运行多个作业可以用这个编号区分,8835是该作业中某个进程的id。请读者自己分析ps命令的输出结果。

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