Linux進(jìn)程關(guān)系

電子設(shè)計(jì)聯(lián)盟

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6 H% R7 A7 A' d7 \2 f, j7 |在 Linux 系統(tǒng)中，每個(gè)進(jìn)程都擁有一個(gè)唯一的標(biāo)識(shí)符，即進(jìn)程號(hào)（PID，Process ID），并有其獨(dú)特的生命周期。

每個(gè)進(jìn)程都有一個(gè)父進(jìn)程，而父進(jìn)程也可能有更上一級(jí)的父進(jìn)程，最終可以追溯到系統(tǒng)的根進(jìn)程 init，形成一個(gè)進(jìn)程家族樹。

0 [7 y- x7 H# ~當(dāng)子進(jìn)程結(jié)束時(shí)，父進(jìn)程能夠接收子進(jìn)程的終止通知，并獲取其退出狀態(tài)。
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除此之外，Linux 系統(tǒng)中的進(jìn)程之間還存在其他層次關(guān)系，如進(jìn)程組和會(huì)話。

它們可以進(jìn)一步拓展進(jìn)程之間的關(guān)系，不僅局限于獨(dú)立進(jìn)程或父子進(jìn)程關(guān)系，還包括進(jìn)程組和會(huì)話等。
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- l( h) R* a4 s, w無關(guān)系
/ n+ O- g4 S, e( L$ C. Z! s兩個(gè)進(jìn)程之間沒有任何依賴關(guān)系，彼此獨(dú)立運(yùn)行，互不干擾。這類進(jìn)程可以單獨(dú)運(yùn)行和終止，彼此之間沒有任何聯(lián)系。
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父子進(jìn)程關(guān)系
父子進(jìn)程關(guān)系是通過 fork() 系統(tǒng)調(diào)用創(chuàng)建的。

調(diào)用 fork() 的進(jìn)程稱為父進(jìn)程，而被 fork() 創(chuàng)建出來的新進(jìn)程稱為子進(jìn)程。父進(jìn)程和子進(jìn)程可以通過共享部分資源（如文件描述符）進(jìn)行協(xié)作。

如果父進(jìn)程在子進(jìn)程之前終止，則子進(jìn)程會(huì)被操作系統(tǒng)的 init 進(jìn)程（PID 為 1）接管，此時(shí) init 會(huì)成為其新的父進(jìn)程，保證子進(jìn)程的狀態(tài)能夠被處理。
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進(jìn)程組
每個(gè)進(jìn)程除了有自己的進(jìn)程 ID（PID）和父進(jìn)程 ID（PPID）外，還隸屬于一個(gè)進(jìn)程組，其進(jìn)程組 ID（PGID）用來標(biāo)識(shí)它所屬的進(jìn)程組。進(jìn)程組是為了簡化多個(gè)進(jìn)程的管理。
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例如，如果系統(tǒng)需要同時(shí)運(yùn)行并管理多個(gè)相關(guān)進(jìn)程，可以將它們歸入同一個(gè)進(jìn)程組，以便統(tǒng)一控制這些進(jìn)程。
; K3 Z+ P# t" f4 K5 }進(jìn)程組的特點(diǎn)：

每個(gè)進(jìn)程必定隸屬于某個(gè)進(jìn)程組，且只能屬于一個(gè)進(jìn)程組。

每個(gè)進(jìn)程組有一個(gè)組長進(jìn)程，其進(jìn)程 ID 就是進(jìn)程組的 PGID。

通過在組長進(jìn)程的 ID 前加負(fù)號(hào)，可以對(duì)整個(gè)進(jìn)程組執(zhí)行操作。

即使組長進(jìn)程終止，只要組內(nèi)仍有其他進(jìn)程，該進(jìn)程組依然存在。

新創(chuàng)建的進(jìn)程會(huì)繼承其父進(jìn)程的進(jìn)程組 ID，除非顯式改變。


獲取進(jìn)程組 ID：通過 getpgrp() 和 getpgid() 系統(tǒng)調(diào)用，用戶可以獲取進(jìn)程的進(jìn)程組 ID：

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pid_t getpgid(pid_t pid);  // 獲取指定進(jìn)程的進(jìn)程組 IDpid_t getpgrp(void);       // 獲取調(diào)用進(jìn)程的進(jìn)程組 ID
getpgrp() 等價(jià)于 getpgid(0)，即獲取調(diào)用進(jìn)程的進(jìn)程組 ID。

9 _! m1 N/ i/ t設(shè)置進(jìn)程組 ID：通過 setpgid() 系統(tǒng)調(diào)用，可以為某個(gè)進(jìn)程設(shè)置新的進(jìn)程組：

int setpgid(pid_t pid, pid_t pgid);
" T+ D, ]. T* D- |" x' c& C1 Ksetpgid(pid, pgid) 將 pid 指定的進(jìn)程加入 pgid 進(jìn)程組。

setpgrp() 是 setpgid(0, 0) 的簡寫，用于創(chuàng)建一個(gè)新的進(jìn)程組。
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會(huì)話
會(huì)話是進(jìn)程管理的另一層結(jié)構(gòu)，包含一個(gè)或多個(gè)進(jìn)程組。
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會(huì)話與進(jìn)程組之間的關(guān)系如下：

一個(gè)會(huì)話可以包含多個(gè)進(jìn)程組。

每個(gè)會(huì)話只能有一個(gè)前臺(tái)進(jìn)程組，其它進(jìn)程組則為后臺(tái)進(jìn)程組。

會(huì)話的首領(lǐng)是創(chuàng)建該會(huì)話的進(jìn)程，且會(huì)話首領(lǐng)也作為新的進(jìn)程組的組長。

0 B. O( H0 b' J& m$ n當(dāng)用戶在某個(gè)終端登錄時(shí)，系統(tǒng)會(huì)創(chuàng)建一個(gè)新的會(huì)話。

此時(shí)，前臺(tái)進(jìn)程組中的進(jìn)程可以接受來自終端的輸入和信號(hào)，比如 Ctrl + C 產(chǎn)生的 SIGINT 信號(hào)。

* k+ P7 y9 {/ ]  C+ Z. U4 Z4 A獲取會(huì)話 ID：通過 getsid() 系統(tǒng)調(diào)用可以獲取某個(gè)進(jìn)程的會(huì)話 ID：

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pid_t getsid(pid_t pid);
如果參數(shù) pid 為 0，則返回調(diào)用進(jìn)程的會(huì)話 ID。
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1 s$ I* U( A$ u( f9 e創(chuàng)建新會(huì)話：通過 setsid() 系統(tǒng)調(diào)用，當(dāng)前進(jìn)程可以創(chuàng)建一個(gè)新的會(huì)話，并成為該會(huì)話的會(huì)話首領(lǐng)和新的進(jìn)程組組長：

pid_t setsid(void);
調(diào)用成功后，setsid() 返回新的會(huì)話 ID。
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& E, u3 e' y9 Y7 J; Q( I8 qLinux 系統(tǒng)通過進(jìn)程 ID、父子進(jìn)程關(guān)系、進(jìn)程組和會(huì)話等層次結(jié)構(gòu)，提供了靈活的進(jìn)程管理方式。

4 `+ @5 F. L& V, Q" Z$ |/ J0 v進(jìn)程組簡化了對(duì)多個(gè)相關(guān)進(jìn)程的管理，而會(huì)話機(jī)制則在多終端、多用戶環(huán)境下起著重要作用。
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* Z. K- m$ i1 d" ?: r. E# D通過系統(tǒng)調(diào)用，用戶可以精確控制這些進(jìn)程關(guān)系，以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的進(jìn)程管理任務(wù)。
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