Разработка приложений в среде Linux. Второе издание

Троан Эрик В.

Подобно

system

,

popen

запускает команды через системную оболочку и должна использоваться с большой осторожностью, если вызывается из программы со специальными полномочиями.

10.6. Сеансы и группы процессов

В Linux, как и в других системах Unix, пользователи обычно взаимодействуют с группами взаимосвязанных процессов. Хотя изначально они входят через единственный терминал и используют единственный процесс (а именно — оболочку, предоставляющую интерфейс командной строки), пользователи затем запускают множество процессов в результате перечисленных ниже действий.

• Запуск неинтерактивных

заданий в фоновом режиме.

• Переключение между интерактивными заданиями с помощью управления заданиями (job control), которое более подробно обсуждается в главе 15.

• Запуск множества процессов, взаимодействующих через программные каналы.

• Запуск оконной системы, вроде X Window System, которая позволяет открывать несколько терминальных окон.

Чтобы управлять всеми этими процессами, ядру необходимо группировать процессы более сложным образом, чем простое отношение "родительский-дочерний", которое мы описали. Этот способ группировки называется сеансами и группами процессов. На рис. 10.1 показано отношение между сеансами, группами процессов и процессами.

Рис. 10.1. Сеансы, группы процессов и процессы

10.6.1. Сеансы

Когда пользователь выходит из системы, ядро должно прервать все процессы, которые пользователь запустил (иначе может остаться множество процессов, которые будут ожидать ввода, а тот никогда не последует). Чтобы упростить эту задачу, процессы организуются в наборы сеансов. Идентификатор сеанса — это то же, что pid процесса, который создает сеанс с помощью системного вызова

setsid

. Этот процесс называют лидером сеанса (session leader) для данной группы процессов. Все потомки процесса являются членами сеанса, если только явно не будут удалены из него. Вызов функции

setsid

не принимает аргументов, а возвращает идентификатор нового сеанса.

#include <unistd.h>

pid_t setsid(void);

10.6.2. Управление терминалом

Каждый сеанс привязывается к терминалу, от которого процессы и сеансы получают ввод и куда отправляют свой вывод. Терминал может быть локальной консолью машины, терминальным подключением через последовательный порт или псевдотерминалом, который отображается на окно X либо на сетевое подключение (см. главу 16). Терминал, к которому относится сеанс, называется управляющим терминалом (или управляющим tty) данного сеанса. Терминал может быть управляющим одновременно только для одного сеанса.

Хотя управляющий терминал сеанса может быть изменен, обычно это делается только процессами, которые управляют начальным входом пользователя в систему. Информацию о том, как сменить управляющий терминал сеанса, можно найти в главе 16.

10.6.3. Группы процессов

Одной из главных целей Unix было создание набора простых инструментов, которые могут быть использованы вместе сложными способами (с помощью механизмов, подобных программным каналам). Большинство пользователей Linux делали нечто вроде следующего практического примера этой философии:

ls | grep "^[аА].*\.gz" | more

Другое популярное средство, появившееся в Unix достаточно давно — управление заданиями (job control). Управление заданиями дает возможность пользователям прерывать текущее задание (известное как задание переднего плана (foreground task))

в то время, пока они уходят и делают на терминале что-то другое. Когда приостановленное задание представляет собой последовательность процессов, работающих вместе, система должна отслеживать, какие именно процессы должны быть приостановлены, когда пользователь желает приостановить задание переднего плана. Группы процессов позволяют системе видеть, какие процессы работают вместе, а потому должны управляться совместно средствами управления заданиями.

Процессы добавляются в группы с помощью

setpgid

.

int setpgid(pid_t pid, pid_t pgid);

pid

— это процесс, который должен быть помещен в новую группу (

0

обозначает текущий процесс),

pgid

— это идентификатор группы процессов, к которой должен принадлежать процесс

pid

, или

0

, если процесс должен быть включен в новую группу процессов, чей

pgid

тот же, что и

pid

процесса. Подобно сеансам, лидер группы процессов — это процесс, чей

pid

совпадает в

pgid

группы.

Правила применения

setpgid

несколько сложны.

1. Процесс может устанавливать группу для себя или одного из своих потомков. Он не может изменять группу для любого другого процесса в системе, даже если процесс, вызвавший

setpgid

, имеет административные полномочия.

2. Лидер сеанса не может изменить свою группу.

3. Процесс не может быть перемещен в группу, чей лидер представляет другой сеанс, чем он сам. Другими словами, все процессы в группе должны относиться к одному и тому же сеансу.

Вызов

setpgid

помещает вызывающий процесс в свою собственную группу и собственный сеанс. Это необходимо для того, чтобы гарантировать, что два сеанса не содержат процессы, принадлежащие к одной и той же группе.

Полный пример групп процессов будет приведен при обсуждении системы управления заданиями в главе 15.

Когда соединение с терминалом теряется, ядро посылает сигнал (

SIGHUP

; подробнее о сигналах рассказывается в главе 12) лидеру сеанса, содержащему группу процессов переднего плана данного терминала. Обычно это командная оболочка. Это позволит оболочке безусловно прерывать пользовательские процессы, извещая их о том, что пользователь выходит из системы (обычно посредством

SIGHUP

), либо выполнить некоторые другие действия (или бездействие). Хотя это все может показаться усложненным, это дает возможность лидеру группы сеанса принимать решения о том, как управлять закрывающимися терминалами, вместо того, чтобы возлагать эту обязанность на ядро. Это также дает возможность администраторам гибко управлять политиками пользовательских учетных записей.

Определение группы процесса может быть выполнено просто, с помощью функций

getpgid

и

getpgrp

.

pid_t getpgid(pid_t pid)	Возвращает pgid процесса pid . Если pid равен 0 , возвращается pgid текущего процесса. Для вызова не требуется никаких специальных полномочий. Любой процесс может определять группу, к которой принадлежит любой другой процесс.
pid_t getpgrp(void)	Возвращает pgid текущего процесса pid (эквивалентно getprgid(0) )