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多个进程的集合#xff0c;第一个进程就是组长#xff0c;组长进程的PID等于进程组ID。
进程组生存期#xff1a;进程组创建到最后一个进程离开(终止或转移到另一个进程组)。与组长进程是否终止无关。
一个进程可以为自己或子进程设置进程组 ID
相关函数
pid_t …进程组
多个进程的集合第一个进程就是组长组长进程的PID等于进程组ID。
进程组生存期进程组创建到最后一个进程离开(终止或转移到另一个进程组)。与组长进程是否终止无关。
一个进程可以为自己或子进程设置进程组 ID
相关函数
pid_t getpgrp(void);
得到当前进程所在的进程组的组 IDpid_t getpgid(pid_t pid);
获取指定的进程所在的进程组的组 ID参数 pid 就是指定的进程,0当前进程int setpgid(pid_t pid, pid_t pgid);
将某个进程移动到其他进程组中或者创建新的进程组参数:pid: 某个进程的进程 IDpgid: 某个进程组的组 ID如果 pgid 对应的进程组存在pid 对应的进程会移动到这个组中pid ! pgid如果 pgid 对应的进程组不存在会创建一个新的进程组因此要求 pid pgid, 当前进程就是组长了返回值函数调用成功返回 0失败返回 - 1
setpgid设置子进程组id
#include stdio.h
#include unistd.h
#include sys/wait.hint main(int argc, char *argv[])
{pid_t pid;pid fork();if(pid 0 ){printf(我是子进程:%d,我的进程组id是%d\n,getpid(),getpgrp());setpgid(pid,pid); //设置子进程的组id为自己的pid默认是父进程的pidprintf(我是子进程:%d,我的进程组id是%d\n,getpid(),getpgrp());}else if(pid 0){sleep(1);printf(我是父进程%d我的进程组id是%d\n,getpid(),getpgrp());wait(NULL);}return 0;
}会话
多个进程组的集合
获取进程所属的会话 ID
pid_t getsid(pid_t pid);
成功返回调用进程的会话 ID失败-1设置 errno
pid 为 0 表示察看当前进程 session ID创建一个会话并以自己的 ID 设置进程组 ID同时也是新会话的 ID。
pid_t setsid(void);
成功返回调用进程的会话 ID失败-1设置 errno
调用了 setsid 函数的进程既是新的会长也是新的组长。注意事项
调用进程不能是进程组组长该进程变成新会话首进程(session header),建立新会话时先调用 fork, 父进程终止子进程调用 setsid(),#include stdio.h
#include unistd.hint main(int argc, char *argv[])
{pid_t pid;pid fork();if(pid 0){printf(我是子进程id%d,进程组id%d会话id%d\n,getpid(),getpgid(0),getsid(0));printf(change--------------\n);sleep(2);setsid();printf(我是子进程id%d,进程组id%d会话id%d\n,getpid(),getpgid(0),getsid(0));}else{sleep(3);printf(我是父进程id%d,进程组id%d会话id%d\n,getpid(),getpgid(0),getsid(0));}return 0;
}编译执行结果
我是子进程id44801,进程组id44800会话id39560 #默认子进程的进程组id是父进程的pid会话id是当前bash的pid
change--------------
我是子进程id44801,进程组id44801会话id44801 #setsid后进程组id会话id都变成子进程的pid
我是父进程id44800,进程组id44800会话id39560守护进程
daemon进程。通常运行与操作系统后台脱离控制终端。一般不与用户直接交互。周期性的等待某个事件发生或周期性执行某一动作。
不受用户登录注销影响。通常采用以d结尾的命名方式。 Linux 后台的一些系统服务进程没有控制终端不能直接和用户交互。不受用户登录、注销的影响一直在运行着他们都是守护进程。 创建守护进程
创建守护进程最关键的一步是调用 setsid 函数创建一个新的 Session并成为 Session Leader。
1. fork子进程让父进程终止。2. 子进程调用 setsid() 创建新会话3. 通常根据需要改变工作目录位置 chdir() 防止目录被卸载。4. 通常根据需要重设umask文件权限掩码影响新文件的创建权限。 022 -- 755 0345 --- 432 r---wx-w- 4225. 通常根据需要关闭/重定向 文件描述符6. 守护进程 业务逻辑。while#include stdio.h
#include unistd.h
#include sys/types.h
#include sys/stat.h
#include fcntl.h
#include stdlib.h
#include signal.h
#include sys/time.h
#include string.hvoid func(int signo)
{int fd1;fd1 open(./lc.txt,O_RDWR|O_CREAT|O_APPEND,0664); //fd1 3 符合默认的习惯if(fd1 -1 ){perror(open lc.txt error);exit(1);}char *strheppy new year\n;write(fd1,str,strlen(str));close(fd1);
}int main(int argc, char *argv[])
{pid_t pid;int fd,fd1;pid fork();if(pid 0){exit(1);}pid_t pid1 setsid();if(pid1 -1 ){perror(open lc.txt error);exit(1);}chdir(/home/lc); //切换到一个不可能被删除卸载的目录umask(0022); //默认umask是0002默认创建普通文件默认属性是664close(STDIN_FILENO); //close 0fd open(/dev/null,O_RDWR); //fd 0if(fd -1 ){perror(open /dev/null error);exit(1);}dup2(fd, STDOUT_FILENO); // 重定向 stdout和stderr 1 --0dup2(fd, STDERR_FILENO); // 2-- 0,//捕捉信号struct sigaction act;act.sa_handler func;act.sa_flags 0;sigemptyset(act.sa_mask);sigaction(SIGALRM,act,NULL);
// signal(SIGALRM,func);//设置定时器struct itimerval it;it.it_interval.tv_sec 10;it.it_interval.tv_usec 0;it.it_value.tv_sec 10;it.it_value.tv_usec 0;setitimer(ITIMER_REAL,it,NULL);while (1); // 模拟 守护进程业务.return 0;
}线程
LWPlight weight process轻量级的进程在linux环境下线程的本质仍然是进程
进程有独立的 进程地址空间。有独立的pcb。 分配资源的最小单位。可看成是只有一个线程的进程线程有独立的pcb。没有独立的进程地址空间。 最小单位的执行。[rootlc133 ~]# ps -aux | grep mysql | grep -v grep
mysql 1620 0.4 20.2 1793004 405880 ? Ssl 08:20 1:36 /usr/sbin/mysqld
Ssl:休眠拥有子进程多线程[rootlc133 ~]# ps -Lf 1620
UID PID PPID LWP C NLWP STIME TTY STAT TIME CMD
mysql 1620 1 1620 0 38 08:20 ? Ssl 0:01 /usr/sbin/mysqld
mysql 1620 1 1669 0 38 08:20 ? Ssl 0:00 /usr/sbin/mysqld
mysql 1620 1 1670 0 38 08:20 ? Ssl 0:00 /usr/sbin/mysqld
mysql 1620 1 1671 0 38 08:20 ? Ssl 0:00 /usr/sbin/mysqld
mysql 1620 1 1672 0 38 08:20 ? Ssl 0:00 /usr/sbin/mysqld
mysql 1620 1 1674 0 38 08:20 ? Ssl 0:00 /usr/sbin/mysqld
mysql 1620 1 1675 0 38 08:20 ? Ssl 0:00 /usr/sbin/mysqld
mysql 1620 1 1676 0 38 08:20 ? Ssl 0:00 /usr/sbin/mysqld
mysql 1620 1 1677 0 38 08:20 ? Ssl 0:00 /usr/sbin/mysqld
mysql 1620 1 1678 0 38 08:20 ? Ssl 0:00 /usr/sbin/mysqld
mysql 1620 1 1679 0 38 08:20 ? Ssl 0:00 /usr/sbin/mysqld
mysql 1620 1 1680 0 38 08:20 ? Ssl 0:00 /usr/sbin/mysqld
mysql 1620 1 1724 0 38 08:20 ? Ssl 0:00 /usr/sbin/mysqld
mysql 1620 1 1725 0 38 08:20 ? Ssl 0:04 /usr/sbin/mysqld
mysql 1620 1 1726 0 38 08:20 ? Ssl 0:04 /usr/sbin/mysqld
mysql 1620 1 1727 0 38 08:20 ? Ssl 0:04 /usr/sbin/mysqld
mysql 1620 1 1728 0 38 08:20 ? Ssl 0:04 /usr/sbin/mysqld
mysql 1620 1 1729 0 38 08:20 ? Ssl 0:55 /usr/sbin/mysqld
mysql 1620 1 1786 0 38 08:20 ? Ssl 0:00 /usr/sbin/mysqld
mysql 1620 1 1787 0 38 08:20 ? Ssl 0:00 /usr/sbin/mysqld
mysql 1620 1 1788 0 38 08:20 ? Ssl 0:00 /usr/sbin/mysqld
mysql 1620 1 1793 0 38 08:20 ? Ssl 0:00 /usr/sbin/mysqld
mysql 1620 1 1794 0 38 08:20 ? Ssl 0:00 /usr/sbin/mysqld
mysql 1620 1 1797 0 38 08:20 ? Ssl 0:00 /usr/sbin/mysqld
mysql 1620 1 1799 0 38 08:20 ? Ssl 0:00 /usr/sbin/mysqld
mysql 1620 1 1802 0 38 08:20 ? Ssl 0:00 /usr/sbin/mysqld
mysql 1620 1 1803 0 38 08:20 ? Ssl 0:00 /usr/sbin/mysqld
mysql 1620 1 1804 0 38 08:20 ? Ssl 0:00 /usr/sbin/mysqld
mysql 1620 1 1811 0 38 08:20 ? Ssl 0:00 /usr/sbin/mysqld
mysql 1620 1 1812 0 38 08:20 ? Ssl 0:05 /usr/sbin/mysqld
mysql 1620 1 1814 0 38 08:20 ? Ssl 0:00 /usr/sbin/mysqld
mysql 1620 1 1815 0 38 08:20 ? Ssl 0:00 /usr/sbin/mysqld
mysql 1620 1 1816 0 38 08:20 ? Ssl 0:00 /usr/sbin/mysqld
mysql 1620 1 1817 0 38 08:20 ? Ssl 0:00 /usr/sbin/mysqld
mysql 1620 1 1830 0 38 08:20 ? Ssl 0:00 /usr/sbin/mysqld
mysql 1620 1 1831 0 38 08:20 ? Ssl 0:00 /usr/sbin/mysqld
mysql 1620 1 1832 0 38 08:20 ? Ssl 0:00 /usr/sbin/mysqld
mysql 1620 1 1836 0 38 08:20 ? Ssl 0:00 /usr/sbin/mysqldlwp:线程号系统会给mysql进程1620分配进程地址空间内核空间拥有pid1620的pcb。 pid1620进程创建线程时本身也成了主线程。创建的线程分别拥有自己独立的pcb处在同一内核空间中。 线程更加节省系统资源效率不仅可以保持的而且能够更高在一个地址空间中多个线程独享每个线程都有属于自己的栈区寄存器 (内核中管理的)1.线程 id2.处理器现场和栈指针(内核栈)3.独立的栈空间(用户空间栈)4.errno 变量5.信号屏蔽字6.调度优先级在一个地址空间中多个线程共享代码段堆区全局数据区打开的文件 (文件描述符表) 都是线程共享的1.文件描述符表2.每种信号的处理方式3.当前工作目录4.用户 ID 和组 ID5.内存地址空间 (.text/.data/.bss/heap/共享库)每个进程对应一个虚拟地址空间一个进程只能抢一个 CPU 时间片一个地址空间中可以划分出多个线程在有效的资源基础上能够抢更多的 CPU 时间片一个进程创造线程并不是越多越好优点 1. 提高程序并发性 2. 开销小 3. 数据通信、共享数据方便
缺点 1. 库函数不稳定 2. 调试、编写困难、gdb 不支持 3. 对信号支持不好
优点相对突出缺点均不是硬伤。Linux 下由于实现方法导致进程、线程差别不是很大。pthread_self获取当前线程id
获取线程 ID。其作用对应进程中 getpid() 函数。pthread_t pthread_self(void);返回值成功0 失败无线程 IDpthread_t 类型本质在 Linux 下为%lu无符号整数其他系统中可能是结构体实现线程 ID 是进程内部识别标志。(两个进程间线程 ID 允许相同)注意在子线程中通过使用pthread_self获得线程id。pthread_create创建线程
创建一个新线程。 其作用对应进程中 fork() 函数。int pthread_create(pthread_t *thread, const pthread_attr_t *attr, void *(*start_routine) (void *), void *arg);返回值成功0 失败错误号 -----Linux 环境下所有线程特点失败均直接返回错误号。参数pthread_t当前 Linux 中可理解为typedef unsigned long int pthread_t;参数 1传出参数保存系统为我们分配好的线程 ID参数 2通常传 NULL表示使用线程默认属性。若想使用具体属性也可以修改该参数。参数 3函数指针指向线程主函数(线程体)该函数运行结束则线程结束。参数 4线程主函数执行期间所使用的参数。传参。pthread_exit退出当前线程 void pthread_exit(void *retval); 退出当前线程。参数线程退出的时候携带的数据当前子线程的主线程会得到该数据。如果不需要使用指定为 NULL几个退出函数exit(); 退出当前进程。后续代码不会执行return: 返回到调用者那里去。pthread_exit(): 退出当前线程。不影响其他进程循环创建线程
#include stdio.h
#include stdlib.h
#include pthread.h
#include unistd.hvoid *func(void *arg)
{int i (int)arg;printf(我是第%d子线程线程id%lu,主线程是%d\n,i1,pthread_self(),getpid());//return NULL;if(i4){while(1);}pthread_exit(NULL);
}int main(int argc, char *argv[])
{pthread_t tid;int i;for(i 0; i 5; i){int ret pthread_create(tid,NULL,func,(void*)i);if(ret ! 0){perror(pthread_create error);exit(1);}}//sleep(1);printf(我是主线程线程id%lu,主线程是%d\n,pthread_self(),getpid());//while(1);//return 0;pthread_exit(NULL);
}主线程 pthread_exit(NULL);只退出当先线程不会对其他线程造成影响。
[lclc133 pthread]$ gcc pthread.c -lpthread
pthread.c: 在函数‘func’中:
pthread.c:8:10: 警告将一个指针转换为大小不同的整数 [-Wpointer-to-int-cast]int i (int)arg;^
pthread.c: 在函数‘main’中:
pthread.c:23:43: 警告将一个整数转换为大小不同的指针 [-Wint-to-pointer-cast]int ret pthread_create(tid,NULL,func,(void*)i);^
[lclc133 pthread]$ ./a.out
我是主线程线程id140307387344704,主线程是25356
我是第3子线程线程id140307362223872,主线程是25356
我是第2子线程线程id140307370616576,主线程是25356
我是第1子线程线程id140307379009280,主线程是25356
我是第4子线程线程id140307353831168,主线程是25356
我是第5子线程线程id140307345438464,主线程是25356
[rootlc133 ~]# ps -aux | grep a.out #使用pthread_exit主线程已退出子线程还在使用return函数主线程退出子进程也会退出
lc 25356 100 0.0 0 0 pts/1 Zl 14:51 0:58 [a.out] defunct
root 25373 0.0 0.1 112840 2512 pts/0 S 14:52 0:00 grep --colorauto a.outpthread_join阻塞 回收线程
int pthread_join(pthread_t thread, void **retval); 阻塞 回收线程。thread: 待回收的线程idretval传出参数。 回收的那个线程的退出值。线程异常借助值为 -1。返回值成功0失败errnopthread_exit可以传出指针数值要注意数据格式的强转。
#include stdio.h
#include pthread.h
#include string.h
#include stdlib.hstruct student
{int age;char name[256];
};void *func(void *arg)
{printf(child thread,process id is %d,thread id is %lu\n,getpid(),pthread_self());struct student *luci;luci malloc(sizeof(struct student));memset(luci,0,sizeof(luci));luci-age 17;strcpy(luci-name,luci);pthread_exit((void *)luci);
}int main(int argc, char *argv)
{printf(main thread,process id is %d,thread id is %lu\n,getpid(),pthread_self());pthread_t tid;int ret pthread_create(tid,NULL,func,NULL);if(ret ! 0){perror(pthread_creade error);exit(1);}struct student *retval;//pthread_join 传出参数retval是void**类型的ret pthread_join(tid,(void **)retval);if(ret ! 0){perror(pthread_jion error);exit(1);}printf(child thread exit.\n);printf(age %d ,name %s \n,retval-age,retval-name);return 0;
}#include stdio.h
#include pthread.hvoid *func(void *arg)
{printf(child pthread id : %lu\n,pthread_self());pthread_exit((void*)66);
}int main(){pthread_t tid;int *retval;pthread_create(tid,NULL,func,NULL);pthread_join(tid,(void**)retval) ;printf(main pthread receive : %d\n,(void *)retval);pthread_exit(NULL);
}pthread_detach 设置线程分离 int pthread_detach(pthread_t thread); 设置线程分离thread: 待分离的线程id返回值成功0失败errno #include stdio.h
#include pthread.h
#include string.h
#include stdlib.hvoid *func(void *arg)
{int i;for( i 0;i 5; i){sleep(1);printf(i %d \n,i);}pthread_exit(NULL);}
int main()
{pthread_t tid;int ret;ret pthread_create(tid,NULL,func,NULL);if(ret ! 0){fprintf(stderr,pthread_create error:%d,strerror(ret));exit(1);}pthread_detach(tid);ret pthread_join(tid,NULL);//线程分离后主线程就不能回收了报错无效的参数if(ret ! 0){fprintf(stderr,pthread_join error:%s,strerror(ret));exit(1);}pthread_exit(NULL);return 0;
}
pthread_cancel杀死一个线程 int pthread_cancel(pthread_t thread); 杀死一个线程。 需要到达取消点保存点thread: 待杀死的线程id返回值成功0失败errno在线程 A 中调用线程取消函数 pthread_cancel指定杀死线程 B这时候线程 B 是死不了的只有在线程 B 中进程进行一次系统调用从用户区切换到内核区这个节点会被pthread_cancel杀死否则线程 B 可以一直运行。与信号不同进程会优先处理信号。如果子线程没有到达取消点 那么 pthread_cancel 无效。我们可以在程序中手动添加一个取消点。使用 pthread_testcancel();成功被 pthread_cancel() 杀死的线程返回 -1.使用pthead_join 回收。pthread_equal判断线程id是否相同 int pthread_equal(pthread_t t1, pthread_t t2);参数t1 和 t2 是要比较的线程的线程 ID返回值如果两个线程 ID 相等返回非 0 值如果不相等返回 0
与进程函数相比 线程控制原语 进程控制原语pthread_create() fork();pthread_self() getpid();pthread_exit() exit(); / return pthread_join() wait()/waitpid()pthread_cancel() kill()pthread_detach()创建线程时设置线程分离属性
pthread_create函数中参数 pthread_attr_t 是一个结构体
typedef struct
{int detachstate; // 线程的分离状态int schedpolicy; // 线程调度策略structsched_param schedparam; // 线程的调度参数int inheritsched; // 线程的继承性int scope; // 线程的作用域size_t guardsize; // 线程栈末尾的警戒缓冲区大小int stackaddr_set; // 线程的栈设置void* stackaddr; // 线程栈的位置size_t stacksize; // 线程栈的大小
} pthread_attr_t;步骤pthread_attr_t attr 创建一个线程属性结构体变量pthread_attr_init(attr); 初始化线程属性成功0失败错误号pthread_attr_setdetachstate(attr, PTHREAD_CREATE_DETACHED);设置线程属性为 分离态//detachstate PTHREAD_CREATE_DETACHED分离线程// PTHREAD _CREATE_JOINABLE非分离线程//获取程属性分离 or 非分离//int pthread_attr_getdetachstate(pthread_attr_t *attr, int *detachstate); //参数 attr已初始化的线程属性pthread_create(tid, attr, tfn, NULL); 借助修改后的 设置线程属性 创建为分离态的新线程pthread_attr_destroy(attr); 销毁线程属性成功0失败错误号#include stdio.h
#include pthread.h
#include stdlib.h
#include string.hvoid *func(void *arg)
{printf(hello wrold.\n);pthread_exit(NULL);
}int main()
{pthread_attr_t attr;pthread_attr_init(attr);pthread_attr_setdetachstate(attr,PTHREAD_CREATE_DETACHED);int val;pthread_attr_getdetachstate(attr,val);printf(属性%d\n,val);pthread_t tid;pthread_create(tid,attr,func,NULL);pthread_attr_destroy(attr);sleep(1);int ret pthread_join(tid,NULL);if(ret ! 0){fprintf(stderr,pthread_join error : %s\n,strerror(ret));exit(1);}pthread_exit(NULL);return 0;
}
[lclc pthread]$ ./a.out
属性1
hello wrold.
pthread_join error : Invalid argument
//pthread_join报错成功分离注意事项
1. 主线程退出其他线程不退出主线程应调用 pthread_exit
2. 避免僵尸线程
pthread_join
pthread_detach
pthread_create 指定分离属性
被 join 线程可能在 join 函数返回前就释放完自己的所有内存资源所以不应当返回被回收线程栈中的值;
3. malloc 和 mmap 申请的内存可以被其他线程释放
4. 应避免在多线程模型中调用 fork 除非马上 exec子进程中只有调用 fork 的线程存在其他线程在子进程
中均 pthread_exit
5. 信号的复杂语义很难和多线程共存应避免在多线程引入信号机制
