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[操作系统]终端作业控制会话启动过程


进程组

每个进程除了有个进程id外,还属于一个进程组。进程组是一个或者多个进程的集合。通常他们与同一个作业相关联,可以接受来自同一终端的信号。进程组id等于其进程组长id。进程组的终止与进程组长是否存在无关,只要有一个成员进程存在,那么这个进程组就存在。

作业

shell分前后台进行控制的不是进程而是作业或者进程组。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可以运行一个前台作业和多个后台作业,这称为作业控制。

作业与进程组的区别:如果一个作业中的某个进程创建了一个子进程,那么这个子进程不属于作业,但属于进程组。

会话

会话是一个或者多个进程组的集合。

一个会话可以有一个控制终端。建立与控制终端连接的会话首进程被称为控制进程。

注:通过管道方式实现一个作业任务。

前两行:对比可以看出,两个sleep命令的PPID(父进程id:bash),PGID(进程组ID),SID(会话ID),TTY(终端)都是相同的。

    PID是不同的,他们是一个进程组中的两个不同进程。

将之与第三行对比,发现,各个项都是不同的,特别是SID,TTY,TPGID(top PGID(前台进程组ID))都是不同的。

ps -e 或 ps -o pid,ppid,session,tpgid, comm (其中session显示的sessionid, tpgid显示前台进程组id, comm显示命令名称)

同时,我们可以验证,SID会话ID是由每个终端进行确定的。

由这个图我们更可以清晰的理解到,对于每一个连续的命令执行流,其进程组/作业id是相同的。会话id则是终端相关的。

 

#include <stdio.h>#include <unistd.h>int main(int argc, char const *argv[]){  printf("fd: %d -> %s\n",0,ttyname(0) );  printf("fd: %d -> %s\n",1,ttyname(1) );  printf("fd: %d -> %s\n",2,ttyname(2) );  return 0;}

现在我们来看终端登录的过程:

1、系统启动时,init进程根据配置文件/etc/inittab确定需要打开哪些终端。例如配置文件中有
这样一行:
1:2345:respawn:/sbin/getty 9600 tty1

和/etc/passwd类似,每个字段用用:号隔开。开头的1是这一一行行配置的id,通常要和tty的后缀一一致,配置tty2的那一一行行id就应该是2。第二二个字段2345表示示运行行级别2~5都执行行这个配置。最后一个字 段/sbin/getty 9600 tty1是init进程要fork/exec的命令,打开终端/dev/tty1,波特率 是9600(波特率只对串又口口和Modem终端有意义),然后提示示用用户输入入帐号。中间的respawn字段表示示init进程会监视getty进程的运行行状态,一一旦该进程终止止,init会再次fork/exec这个命令,所以 我们从终端退出登录后会再次提示示输入入帐号。

2、getty根据命令行行参数打开终端设备作为它的控制终端,把文文件描述符0、1、2都指向控制终 端,然后提示示用用户输入入帐号。用用户输入入帐号之后,getty的任务就完成了,它再执行行login程序:
execle("/bin/login", "login", "-p", username, NULL, envp);

3、如果密码不正确,login进程终止止,init会重新fork/exec一一个getty进程。如果密码正确,login程 序设置一一些环境变量,设置当前工工作目目录为该用用户的主目目录,然后执行行Shell:

execl("/bin/bash", "-bash", NULL);

从getty开始exec到login,再exec到bash,其实都是同一一个进程,因此控制终 端没变,文文件描述符0、1、2也仍然指向控制终端。由于fork会复制PCB信息,所以由Shell启动的 其它进程也都是如此。

从会话角度讲 终端开启过程是:

1。getty或者telnetd调用setsid,设置会话id,在这个id的基础上开启终端,建立会话。同时创建一个进程组。且该进程是此终端下所有会话的控制终端。

2。登录过程中,进行exec替换。变为login,然后变为shell

3。当shell调用fork创建子进程进行工作时,调用setpgid将作业中的某个进程设置伪新的组进程,形成本会话内的一个作业流。

注:在作业中,如果某个进程创建新的子进程了,该子进程并不会作为作业内容而被等待。当真是作业完成时,作业就会退出。(进程组和作业的区别)。

关于作业的命令:

jobs查看当前系统执行作业

process & 将process作为后台作业执行。

bg 将作业改为后台执行

fg 将作业改为前台执行

参数的话, %1 表示作业号为1

lang@liang:~/linux/thread$ cat fsdf &[2] 6470lang@liang:~/linux/thread$ fsdf

给一个需要写入终端的命令设置后台执行时,并不能成功。

这时我们需要设置stty tostop 禁止后台进程写。然后才能成功