UNIX高级环境编程（12）进程关联（Process Relationships）- 终端登录过程 ，进程组，Session，unixrelationships


在前面的章节我们了解到，进程之间是有关联的：

  • 每个进程都有一个父进程；
  • 子进程退出时，父进程可以感知并且获取子进程的退出状态。

本章我们将了解：

  • 进程组的更多细节；
  • sessions的内容；
  • login shell和我们从login shell启动的进程之间的关系。

 

一 终端登录（Terminal Logins）

BSD Terminal Logins

 BSD终端的登录程序在过去35年都没有改变。

 上面的流程如下图所示：

NewImage

由init进程fork创建的进程的real user ID为0，effective user ID为0，并且他们都有超级用户权限。

程序getty的职责：为终端设备调用open函数，一旦设备被打开，文件描述符0，1，2被设置给该设备。然后getty输出一些提示符，等待我们输入用户名。当我们输入用户名后，getty的工作就完成了，然后通过调用exec函数执行登录函数，如下。

execle(“/bin/login”, “login”, “-p”, username, (char *)0, envp);

增加了login程序后，流程如下图所示：

NewImage

上图中fork出来的进程都有超级用户权限，因为他们都是从init进程fork出来，而init进程有超级用户权限。

下面的进程的进程ID都是相同的，因为exec函数不改变进程的ID，并且他们的父进程的ID都是1。

现在登录程序转到login程序执行，login程序会做下面的事情：

如果我们正确登录，则login程序会继续做下面的事情：

 过程如下图所示：

NewImage

我们的shell已经启动后，会去读取启动文件（.profile或.bash_profile或.bash_login或.profile，不同的系统启动文件的命名不同）。这些启动文件的作用是增加系统的环境变量，设置一些全局变量，链接等。

 

2 网络登录（Network Logins）

物理登录和网络登录的区别在于：登录终端到主机的连接是否是点对点的。

网络登录情况下，登录是一种可用服务，就像其他的服务，如FTP或SMTP。

网络登录服务特点是不知道会有多少登录请求会来。所以内核不是在等待每一个可能的登录，而是通过网络接口驱动（network interface drivers）在等待一个网络连接登录请求。

为了统一处理物理登录和网络登录，一个软件驱动，叫做虚拟终端（pseudo terminal）被用来用将网络登录后的行为请求映射为真实终端的行为。

BSD Network Logins

进程inetd等待处理大部分的网络连接。

下面我们将了解网络登录的过程。

启动telnetd程序的过程如下图所示：

NewImage 

telnetd进程启动后的动作为：

过程如下图所示：

NewImage

 

 3 进程组（Process Groups）

每一个进程都属于一个进程组。

进程组是一些进程的集合，这些进程常常关联于同一个job，并且从同一个终端接收信号。

每一个进程组都有一个唯一的进程组ID。

函数getpgrp返回调用进程的进程组ID。

函数声明：

 #include <unistd.h>


pid_t getpgrp(void);


        // Returns: process group ID of calling process


 


pid_t getpgid(pid_t pid);


        // Returns: process group ID if OK, -1 on error

函数调用getpgid(0); 和函数调用getpgrp(); 作用相同，都返回调用进程的进程组ID。

每个进程组都有个头进程，该进程的进程ID和进程组ID相同。

进程组的生命周期：从一个进程创建一个组开始，只到最有一个组内进程终止或者成为另外一个组的进程为止。

一个进程可以调用函数setpgid加入到另一个进程组或者创建一个进程组。

函数声明：

 #include <unistd.h>


int setpgid(pid_t pid, pid_t pgid);

函数设置进程ID为pid的进程的进程组ID为pgid。

如果pid和pgid相同，都为某个进程的进程ID，则进程pid成为一个进程组的头进程。

如果pid为0，则表示待设置的进程为当前进程。

 

4 Sessions

一个session是一个或几个进程组的集合。

例如下图所示：

NewImage

一个进程通过调用函数setsid创建一个新的session。

函数声明：

 #include <unistd.h>


pid_t setsid(void);


        // Returns: process group ID if OK, -1 on error

如果调用进程不是组头进程，则会发生三件事：

函数getsid返回一个session leader进程的进程组ID。

函数声明：

#include <unistd.h>


pid_t getsid(pid_t pid);


        // Returns: session leader’s process group ID if OK, -1 on error

如果pid为0，函数getsid返回调用进程所在的session leader进程的进程组号。

 

 

参考资料：

《Advanced Programming in the UNIX Envinronment 3rd》

 

相关内容