进程间关系与终端登录

一、进程组
进程组：
每个进程除了有一个进程id之外，还属于一个进程组。进程组是一个或多个进程的集合，同一个进程组的进程的组ID相同，每一个进程组都有一个唯一的组ID。 每个进程组都有一个组长，组长的pid与gid相同。组长可以创建一个进程组，创建该组中的进程，然后终止。只要进程组内任意一个进程存在，那么这个进程组就存在，与组长进程是否终止无关。

二、作业
作业：
shell分前后台来控制的不是进程，而是作业或进程组。一个作业可以由多个进程组组成，shell可以运行一个前台作业和任意多个后台作业，这就称作作业控制。
如果作业中的某个进程又创建了子进程，则子进程不属于作业，但是属于进程组。一但前台作业运行完之后，shell就把自己提到前台，如果前台的子进程还没终止，他就自动变成后台进程。
shell进程本身属于一个单独的进程组，同时他也是会话首进程(控制进程)。
作业控制的相关命令：
jobs：可以查看当前shell下的作业。
fg 作业号：可以将后台作业提到前台运行，同时因为只能有一个作业在前台运行，所以shell会到后台运行。
bg 作业号：将后台中stop的作业重新运行起来。
在后台单个执行一个程序：

多个进程的作业要用“|”连接起来，就是将几个进程集合在一起

三、会话
会话：
会话其实就是一个或多个进程的集合，但是会话和进程组的区别就是：会话中的进程fork出的子进程是属于进程组的二不是属于会话的。
一个会话有一个控制终端，简历与控制终端相连接的会话首进程叫做控制进程。一个会话当中分为一个前台进程组和多个后台进程组。内核通常发信号给前台进程组的所有进程。
会话的意义在于将多个工作囊括在一个终端，并且取其中的一个工作作为前台，来直接接受该终端的输入输出以及终端信号。其他的工作在后台运行。
只要会话中还有任意一个进程组（可以不是组长进程），那么这个会话就是存在的。


下面我我们来看一下进程间的关系：
多个进程可以构成进程组，多个进程组可以构成会话。一次只能有一个前台作业或进程组，和任意多个后台作业或进程组。
1、后台进程可以向前台写数据，但是不能从前台读数据。因为前台只有一个，所以写数据不存在二义性，而后台进程可以有多个，所以读的时候会产生二义性。后台进程要读数据的话会被stop。 （ssty tostop 可以通过这条命令，使得后台进程不能向前台写数据。）
2、用kill命令给一个已经停止的进程发送SIGTERM信号，这个信号不会被立即处理，而是要等进程准备运行之前处理，默认动作是终止进程。但是如果给一个停止的进程发SIGKILL信号就会被立即处理。
3、放到前台就是和当前终端建立关联，控制终端信息都在PCB中。只有会话首进程才能打开一个终端。
四、作业控制


“Shell可以同时运⾏行⼀一个前台进程和任意多个后台进程”其实是 不全⾯面的,现在我们来研究更 复杂的情况。事实上,Shell分前后台来控制的不是进程⽽而是作业 (Job)或者进程组(Process Group)。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 以同时运⾏行一个前台作业和任意多个后台作业,这称为作业控制(Job Control)
这个代码就是不断从输入读取的数据并打印到屏幕

终端驱动程序知道该作业为一个后台作业。并且检测到该程序试图读取标准输入（控制终端）。所以就将SIGINT信号发送给该后台作业，shell检测到进程的状态改变并通知我们。

我们就会发现此作业无发正常运行。我们可以用fg命令通过作业号将改作业提到前台执行。（原理：将该作业转为前台进程组，并将继续信号（SIGCONT）发送给该进程组）。因为此时该作业在前台执行，所以它可以从标准输入读取数据。
五、终端及其终端登录
终端：
用户通过终端登录系统后得到一个shell进程，这个终端成为shell的控制终端，控制终端是保存在shell进程的PCB中的，因为fork会复制PCB中的信息，因此由shell进程启动的其他进程的控制终端也是这个终端。

每次打开一个终端，就会出现一个终端控制文件。我们可以根据终端控制文件来实现在不同终端的通信。
要想和另一终端通信，可以直接向另一个终端的设备文件中写。

终端的登录过程：

终端设备的输入输出缓冲队列：

1、当linux系统启动时，通常为创建一个ID为1的进程init，我们称之为1号进程。当要启动一个终端设备时，init会读取配置文件/etc/inittab确定需要打开哪些终端，每一个终端都对应配置文件的一行：

1:2345:respawn:/sbin/getty 9600 tty1

意思是init进程打开fork/exec命令，exec getty程序。
2、getty程序启动后，getty会对终端设备调用open函数，以读，写方式打开终端。（如果设备是调制解调器，则open可能会在设备驱动程序中滞留，直到用户拨号调制解调器，并且线路被接通）
当终端打开后，文件描述符0,1,2就会被设置到该终端设备。之后会输出提醒，提醒用户输入账号。到此getty的任务完成
3、之后getty会exec login程序，提示用户输入密码（此时终端回显被关闭）。然后验证密码是否正确。
若密码正确：login程序会设置一些环境变量，设置当前工作目录为该用户的主目录，然后exec运行shell。
若密码错误：login程序终止，init重新从第一步开始执行。

注意，从getty到login再到login，其实都是同一个进程。exec只是进行了数据代码的切换，并没有进行进程切换。这个进程始终是被init fork出的那个子进程。所以他们的父进程始终为init。由于fork子进程会继承PCB的信息，所以由bash创建的所有进程的祖先进程都是init。