1.孤儿进程
1.1 产生原因
- 父进程先于子进程终止，就会产生孤儿进程，在某些开发环境下(需要子进程自己申请空间)，孤儿进程的危害远远大于僵尸进程，因为孤儿进程充满了不确定性。
1.2 创建一个孤儿进程
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
int main()
{
// 创建一个子进程
pid_t pid;
pid = fork();
if(pid > 0)
{
printf("Parent pid:%d\n", getpid());
}
else if(pid == 0)
{
while(1)
{
printf("Child pid:%d\n", getpid());
sleep(1);
}
}
return 0;
}
1.3 预防孤儿进程
- 开发多进程模型时，要对进程数量、进程工作状态、进程工作变化进行检测，主要检测父进程，使父进程的生命周期比大于子进程的生命周期。
1.4 init 核心进程将把所有失去父进程的子进程托管给图形化进程
- 注意：在ubuntu14.04下，所有失去父进程的子进程是由init进程托管的；在ubuntu16.04下，所有失去父进程的子进程将由图形化进程托管。
- 将init进程kill掉会导致关机或者重启；将图形化进程kill掉会注销计算机。
2.进程间关系
2.1 从init进程到用户程序进程的流程
- 开机运行init进程，init进程fork许多子进程，其中一个使用exec族函数运行shell(终端)程序，在该进程中再次fork子进程，用来在终端上运行用户自己生产的可执行文件；
- init->fork->exec->shell->fork->exec->app->fork->子进程
2.2 进程组
- 1.Linux下所有的进程都是强亲缘关系，每一个进程都有进程组，进程组的概念非常最要，内核是通过进程组来有效管理多进程的。
- 2.获取进程组ID可以使用以下两个函数：
- pid_t getpid(pid_t pid)：参数为想要知道组id的进程id，返回值为该进程的进程组id；
- pid_t getpgrp(void)：没有参数，因此返回值为调用该函数的进程所在的进程组id；
- 3.进程组组长的标志：pid == pgid
2.3 setpgid 函数
- 1.该函数可以将进程转移到其他组，或者创建一个新的进程组；
- 2.子进程可以通过 setpgid 函数变为新的进程组的组长(创建新的进程组)；一个进程组的组长调用 setpgid 函数尝试创建新的进程组没有任何意义；
- 3.int setpgid(pid_t pid, pid_t pgid)：第一个参数是要设置的进程的id，第二个参数是要转移到的进程组的组id；返回值为0若转移进程(创建进程组)成功，失败则返回-1；
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
int main()
{
pid_t pid;
pid = fork();
if(pid > 0)
{
printf("Parent pid:%d\tppid:%d\tpgid:%d\t", getpid(), getppid(), getpgrp());
}
else if(pid == 0)
{
printf("Child pid:%d\tppid:%d\tpgid:%d\t", getpid(), getppid(), getpgrp());
printf("\nSet pgid...\n");
setpgid(getpid(), getpid());
printf("Child pid:%d\tppid:%d\tpgid:%d\t", getpid(), getppid(), getpgrp());
}
else
{
perror("fork call error");
exit(1);
}
return 0;
}
-
4.上述代码运行结果
- 子进程id不变，ppid不变，组id变为了自己的pid。
-
4.进程组组长使用 setpgid 函数可以将自己转移到其他组，但不能创建一个新组；
2.4 每个新的进程都会参加一个会话，只要会话发起者终止，就会强制杀死所有参与者，所以想要进程不受会话限制，就要脱离现有会话(脱离控制终端)，让终端的存在与否与进程无关
- 1.会话：会话是基于连接的；会话的源头，就是用户与系统之间连接的启用；
- 2.会话发起人标志： pid == gid == sid ；
- 3.想要发起新会话必须是进程组的组长；
2.5 setsid 函数
- 1.任意进程调用该函数能完成两项工作：
- 1.1 是该进程创建一个新的进程组；
- 1.2 是该进程变为一个新会话的发起者(创建新会话)；
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
int main()
{
pid_t pid;
pid = fork();
if(pid > 0)
{
printf("Parent pid:%d\tppid:%d\tpgid:%d\t", getpid(), getppid(), getpgrp());
}
else if(pid == 0)
{
printf("Child pid:%d\tppid:%d\tpgid:%d\t", getpid(), getppid(), getpgrp());
printf("\nSet pgid...\n");
setsid();
printf("Child pid:%d\tppid:%d\tpgid:%d\t", getpid(), getppid(), getpgrp());
}
else
{
perror("fork call error");
exit(1);
}
return 0;
}
- 2.上述代码运行结果(输入 ps ajx 命令查看)
- 子进程的pid与gid及sid(会话id)均相等。
2.6 守护进程(精灵进程daemon)
- 1.生命周期较长(随着系统持续)，周期性执行某个固定任务持续在后台运行，通常脱离终端独立运行；
- 2.守护进程是一种人为的孤儿进程。
2.7 创建一个守护进程
- 1.创建子进程，并终结父进程；
- 2.子进程创建后创建新进程组并创建新会话；
- 3.修改当前进程的工作目录，这样做的原因是：当删除可执行文件后，无论可执行文件是否与其他文件进行交互都能继续执行；
- 4.改变当前进程的 umask 权限掩码，目的是为了能让守护进程按照自己的功能创建文件；
- 5.关闭无用的文件描述符，比如 STDIN_FILENO ；
- 6.守护进程的核心工作(需要周期性执行的代码)；
- 7.守护进程的推出处理；
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
int main()
{
// 1.创建子进程
pid_t pid;
pid = fork();
if(pid > 0)
{
exit(1);
}
else if(pid == 0)
{
// 2.创建新的进程组和新的会话
setsid();
// 3.修改当前工作目录
chdir("/tmp/");
// 4.改变当前进程的 umask 掩码权限
umask(0);
// 5.关闭无用描述符
close(STDIN_FILENO);
close(STDOUT_FILENO);
close(STDERR_FILENO);
// 6.守护进程核心工作
int fd = open("daemon.log", O_RDWR|O_CREAT, 0664);
time_t tm;
char time_buf[100];
while(1)
{
bzero(time_buf, sizeof(time_buf));
tm = time();
ctime_r(&tm, time_buf);
write(fd, time_buf, sizeof(time_buf));
sleep(3);
}
// 7.守护进程的推出处理
}
else
{
perror("fork error");
exit(1);
}
return 0;
}