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Linux進(jìn)程間的關(guān)系詳解

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Linux的進(jìn)程相互之間有一定的關(guān)系。比如說,在Linux進(jìn)程基礎(chǔ)中,我們看到,每個進(jìn)程都有父進(jìn)程,而所有的進(jìn)程以init進(jìn)程為根,形成一個樹狀結(jié)構(gòu)。我們在這里講解進(jìn)程組和會話,以便以更加豐富的方式了管理進(jìn)程。

進(jìn)程組 (process group)

每個進(jìn)程都會屬于一個進(jìn)程組(process group),每個進(jìn)程組中可以包含多個進(jìn)程。進(jìn)程組會有一個進(jìn)程組領(lǐng)導(dǎo)進(jìn)程 (process group leader),領(lǐng)導(dǎo)進(jìn)程的PID (PID見Linux進(jìn)程基礎(chǔ))成為進(jìn)程組的ID (process group ID, PGID),以識別進(jìn)程組。

復(fù)制代碼
代碼如下:

$ps -o pid,pgid,ppid,comm | cat/p> p> PID PGID PPID COMMAND
17763 17763 17751 bash
18534 18534 17763 ps
18535 18534 17763 cat

PID為進(jìn)程自身的ID,PGID為進(jìn)程所在的進(jìn)程組的ID, PPID為進(jìn)程的父進(jìn)程ID。從上面的結(jié)果,我們可以推測出如下關(guān)系:

圖中箭頭表示父進(jìn)程通過fork和exec機制產(chǎn)生子進(jìn)程。ps和cat都是bash的子進(jìn)程。進(jìn)程組的領(lǐng)導(dǎo)進(jìn)程的PID成為進(jìn)程組ID。領(lǐng)導(dǎo)進(jìn)程可以先終結(jié)。此時進(jìn)程組依然存在,并持有相同的PGID,直到進(jìn)程組中最后一個進(jìn)程終結(jié)。

我們將一些進(jìn)程歸為進(jìn)程組的一個重要原因是我們可以將信號發(fā)送給一個進(jìn)程組。進(jìn)程組中的所有進(jìn)程都會收到該信號。我們會在下一部分深入討論這一點。

會話 (session)

更進(jìn)一步,在shell支持工作控制(job control)的前提下,多個進(jìn)程組還可以構(gòu)成一個會話 (session)。bash(Bourne-Again shell)支持工作控制,而sh(Bourne shell)并不支持。

會話是由其中的進(jìn)程建立的,該進(jìn)程叫做會話的領(lǐng)導(dǎo)進(jìn)程(session leader)。會話領(lǐng)導(dǎo)進(jìn)程的PID成為識別會話的SID(session ID)。會話中的每個進(jìn)程組稱為一個工作(job)。會話可以有一個進(jìn)程組成為會話的前臺工作(foreground),而其他的進(jìn)程組是后臺工作(background)。每個會話可以連接一個控制終端(control terminal)。當(dāng)控制終端有輸入輸出時,都傳遞給該會話的前臺進(jìn)程組。由終端產(chǎn)生的信號,比如CTRL+Z, CTRL+\,會傳遞到前臺進(jìn)程組。

會話的意義在于將多個工作囊括在一個終端,并取其中的一個工作作為前臺,來直接接收該終端的輸入輸出以及終端信號。 其他工作在后臺運行。

一個命令可以通過在末尾加上方式讓它在后臺運行:

復(fù)制代碼
代碼如下:

$ping localhost > log

此時終端顯示:

復(fù)制代碼
代碼如下:

[1] 10141

括號中的1表示工作號,而10141為PGID

我們通過如下方式查詢更加詳細(xì)的信息:

復(fù)制代碼
代碼如下:

$ps -o pid,pgid,ppid,sid,tty,comm

(tty表示控制終端)

信號可以通過kill

復(fù)制代碼
代碼如下:

$kill -SIGTERM -10141

或者

復(fù)制代碼
代碼如下:

$kill -SIGTERM %1

的方式來發(fā)送給工作組。上面的兩個命令,一個是發(fā)送給PGID(通過在PGID前面加-來表示是一個PGID而不是PID),一個是發(fā)送給工作1(%1),兩者等價。

一個工作可以通過$fg從后臺工作變?yōu)榍芭_工作:

復(fù)制代碼
代碼如下:

$cat > log
$fg %1

當(dāng)我們運行第一個命令后,由于工作在后臺,我們無法對命令進(jìn)行輸入,直到我們將工作帶入前臺,才能向cat命令輸入。在輸入完成后,按下CTRL+D來通知shell輸入結(jié)束。

進(jìn)程組(工作)的概念較為簡單易懂。而會話主要是針對一個終端建立的。當(dāng)我們打開多個終端窗口時,實際上就創(chuàng)建了多個終端會話。每個會話都會有自己的前臺工作和后臺工作。這樣,我們就為進(jìn)程增加了管理和運行的層次。在沒有圖形化界面的時代,會話允許用戶通過shell進(jìn)行多層次的進(jìn)程發(fā)起和管理。比如說,我可以通過shell發(fā)起多個后臺工作,而此時標(biāo)準(zhǔn)輸入輸出并不被占據(jù),我依然可以繼續(xù)其它的工作。如今,圖形化界面可以幫助我們解決這一需求,但工作組和會話機制依然在Linux的許多地方應(yīng)用。

總結(jié)

process group, pgid
session, sid, job, forground, background
fg, kill -pid, , %

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