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Linux系统编程守护进程(36)

news 2025/9/7 5:55:36

文章目录

前言
一、进程组
二、会话
- 什么是会话
- 如何创建会话
- 会话ID
三、作业控制
- 作业与作业控制
- 作业号
四、守护进程
五、怎么变成守护进程
总结

前言

嘿，又回来更新喽！

一、进程组

每个进程除了有进程 ID(PID)之外，还属于一个进程组。进程组是一个或多个进程的集合，一个进程组可以包含多个进程，每个进程组也有一个唯一的进程组 ID(PGID)，类似于进程 ID

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每个进程组都有一个组长进程。组长进程的 ID 等于其进程 ID，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，只要进程组中有一个进程存在，则该进程组就存在，这与组长进程是否终止无关

二、会话

什么是会话

会话可以看作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，每个会话也有一个会话 ID(SID)

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你注意看上图，可以看到三个sleep进程的PGID是一样的，那自然而然 SID 肯定也是一样的

创建一个会话，一般会形成一个终端文件，然后关联一个 bash 进程，bash 进程单独一个进程组，会话 ID 一般是会话中第一个进程的 ID，一般是 bash 进程 ID

同一个会话中，可以同时存在多个进程组，但是，任何时刻只允许一个前台进程(组)运行，可以允许多个进程(组)后台运行

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如何创建会话

可以调用 setsid 函数，前提是调用进程不能是一个进程组的组长

#include <unistd.h>pid_t setsid(void);

返回值：创建成功返回SID, 失败返回-1

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⻓。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⻓，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。

会话ID

会话首进程的进程 ID 就是会话 ID，会话首进程一般是 bash 进程，bash 进程组中就一个 bash 进程

三、作业控制

作业与作业控制

作业是针对用户来讲，用户完成某项任务而启动的进程，一个作业既可以只包含一个进程，也可以包含多个进程，进程之间相互协作完成任务

shell 分前后台来控制的不是进程而是作业或进程组。一个前台作业可以有多个进程组成，shell 可以同时运行一个前台作业和任意多个后台作业，这被称为作业控制

作业号

放在后台执行的程序或命令称为后台命令，可以在命令的后面加上 & 符号从而让 shell 识别到这是一个后台命令，后台命令不用等待该命令执行完成，就可立即接受新的命令，另外后台进程执行完后会返回一个作业号以及一个进程号

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可以看到作业号是 1，进程 ID 是 1045873

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四、守护进程

守护进程（Daemon）是一类在后台运行的特殊进程，它们通常在系统启动时启动，并在系统运行期间提供各种服务，或者等待执行特定任务

后台运行：守护进程在后台运行，不与任何控制终端直接关联，它们独立于用户直接交互
长时间运行：守护进程通常在整个系统运行期间持续运行，或者至少在需要时保持活动状态
服务提供者：守护进程提供系统或网络服务，例如Web服务器、数据库服务器、邮件服务器等
监听请求：守护进程通常监听特定的端口或系统事件，等待客户端的请求或系统的通知
无用户交互：守护进程不提供直接的用户交互界面，它们通过程序接口与系统或其他进程通信
自动重启：在某些系统中，如果守护进程崩溃或被终止，系统可能会自动重启它们，以确保服务的连续性
系统管理：守护进程可以用于执行系统管理任务，如日志记录、资源监控、定时任务等
权限：守护进程通常以特定的用户身份运行（如 root 或其他系统用户），以执行需要特定权限的操作
进程特性：在 Unix-like 系统中，守护进程可以通过修改进程的 umask 值、关闭文件描述符、创建新的会话和进程组等操作来设置自己的运行环境
日志记录：守护进程通常会将运行状态和错误信息记录到日志文件中，以便系统管理员监控和调试

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五、怎么变成守护进程

#pragma once#include <iostream>
#include <string>
#include <unistd.h>
#include <cstdlib>
#include <signal.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>const std::string defaultpath = "/";
const std::string defaultdev = "/dev/null";void Daemon(bool ischdir, bool isclose)
{// 1.忽略不必要的信号signal(SIGCHLD, SIG_IGN);signal(SIGPIPE, SIG_IGN);// 2.forkif (fork() > 0) exit(0);// 3.setsidsetsid();// 4.确认是否要更改工作目录if (ischdir)chdir(defaultpath.c_str());// 5.对012进行重定向if (isclose){::close(0);::close(1);::close(2);}else{// 读写都打开int fd = open(defaultdev.c_str(), O_RDWR);if (fd > 0){dup2(fd, 0);dup2(fd, 1);dup2(fd, 2);::close(fd);}}
}

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所以我们在运行网络服务器的时候，就可以把该进程变成守护进程

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;
}