【Linux】进程间关系与守护进程

文章目录

[1. 进程组](#1. 进程组)
[2. 会话](#2. 会话)
- [2.1 什么是会话](#2.1 什么是会话)
- [2.2 如何创建会话](#2.2 如何创建会话)
- [2.3 守护进程](#2.3 守护进程)
[3. 作业控制](#3. 作业控制)

1. 进程组

我们运行下面的命令

bash 复制代码

sleep 10000 | sleep 20000 | sleep 30000

然后查看进程的信息：

可以看到，其实每一个进程除了有进程PID、PPID之外，还属于一个进程组(PGID)。进程组是一个或者多个进程的集合，一个进程组可以包含多个进程，每一个进程组也有一个唯一的进程组 ID(PGID)。

进程组的ID一般是组长的ID，即组中最先创建的进程的PID。

进程组组长的作用：进程组组长可以创建一个进程组或者创建该组中的进程
进程组的生命周期：从进程组创建开始到其中最后一个进程离开为止。注意：只要某个进程组中有一个进程存在，则该进程组就存在，这与其组长进程是否已经终止无关。

2. 会话

2.1 什么是会话

系统登录时，会创建终端文件 + bash进程；会话 = bash进程 + 终端文件 (每一个新的登录，都会形成一个-bash进程)

终端文件：/dev/pts/

向不同的终端文件中输出，就会在其会话页面中显示

会话其实和进程组息息相关，会话可以看成是一个或多个进程组的集合，一个会话可以包含多个进程组。
每一个会话也有一个会话 ID(SID，一般是会话中的第一个进程，即bash )

下面是我在同一个会话中运行了两个程序查询出来的结果

2.2 如何创建会话

那如何创建一个会话呢？

可以调用 setsid 函数来创建一个会话，前提是调用进程不能是一个进程组的组长。

c 复制代码

#
include <unistd.h>
/*
*功能： 创建会话
*返回值： 创建成功返回 SID, 失败返回-1
*/
pid_t setsid(void);

该接口调用之后会发生：

调用进程会变成新会话的会话首进程。此时，新会话中只有唯一的一个进程
调用进程会变成进程组组长。新进程组 ID 就是当前调用进程 ID
该进程没有控制终端。如果在调用 setsid 之前该进程存在控制终端，则调用之后会切断联系

需要注意的是：

这个接口如果调用进程原来是进程组组长，则会报错，为了避免这种情况，我们通常的使用方法是先调用 fork创建子进程，父进程终止，子进程继续执行。

因为子进程会继承父进程的进程组 ID，而进程 ID 则是新分配的，就不会出现错误的情况。

2.3 守护进程

守护进程（Daemon Process）是一种在后台运行的特殊进程，通常用于执行特定的任务或服务，而不需要用户直接交互。

守护进程的特点

后台运行：守护进程在后台运行，不会在前台显示任何界面或交互窗口。它独立于用户终端，即使用户注销，守护进程仍然可以继续运行。

独立于控制终端：守护进程通常与控制终端分离，这意味着它不会因终端的关闭而终止。例如，一些网络服务（如 Web服务器）会以守护进程的形式运行，确保服务的持续可用性。

那如何创建守护进程呢？

创建子进程并退出父进程：通过 fork() 创建子进程，父进程退出。这样可以确保子进程不会被终端挂起。
创建新会话：通过 setsid() 创建一个新的会话，使子进程成为会话的领导者，从而脱离控制终端。
改变工作目录：通常将工作目录更改为根目录（/），以避免守护进程因当前工作目录被卸载而导致问题。
关闭文件描述符：关闭所有打开的文件描述符，避免资源泄漏。

cpp 复制代码

const char *root = "/";
const char *dev_null = "/dev/null";     
void Daemon(bool ischdir,bool isclose)
{
    //1. 忽略可能引起程序异常退出的信号
    signal(SIGCHLD,SIG_IGN);
    signal(SIGPIPE,SIG_IGN);

    int rid = fork();   //2.创建子进程
    if(rid > 0)
    {
        exit(1);    //父进程直接退出
    }

    int id = setsid();  //3.子进程调用，子进程独立成立一个会话

    // 4. 每一个进程都有自己的 CWD， 是否将当前进程的 CWD 更改成为 /根目录
    //以避免守护进程因当前工作目录被卸载而导致问题
    if(ischdir)
        chdir(root);

    // 5. 已经变成守护进程啦，不需要和用户的输入输出，错误进行关联了
    if(isclose)
    {
        close(0);
        close(1);
        close(2);
    }
    else
    {
        //避免后面有向0，1，2中操作的，为了防止失败
        //一般将0、1、2重定向到"黑洞"（任何写入到 /dev/null 的数据都会被永久丢弃，不会保存在任何地方）
        int fd = open(dev_null,O_RDWR);
        if(fd > 0)
        {
            dup2(fd,0);
            dup2(fd,1);
            dup2(fd,2);
            close(fd);  //避免fd泄漏，重定向后关闭
        }
    }
}

如何将一个服务器守护进程化呢？特别简单，直接调用Daemon即可

cpp 复制代码

// ./server port
int main(int argc, char *argv[])
{
    if (argc != 2)
    {
        std::cout << "Usage : " << argv[0] << " port" << std::endl;
        return 0;
    }
    uint16_t localport = std::stoi(argv[1]);
    Daemon(false, false);
    std::unique_ptr<TcpServer> svr(new TcpServer(localport,HandlerRequest));
    svr->Loop();
    return 0;
}

即使当前会话关闭了，守护进程依旧还在。它是一个独立的会话