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進程組
多個進程的集合，第一個進程就是組長，組長進程的PID等于進程組ID。
進程組生存期：進程組創(chuàng)建到最后一個進程離開(終止或轉(zhuǎn)移到另一個進程組)。與組長進程是否終止無關(guān)。
一個進程可以為自己或子進程設(shè)置進程組 ID
相關(guān)函數(shù)
pid_t getpgrp(void);
得到當(dāng)前進程所在的進程組的組 IDpid_t getpgid(pid_t pid);
獲取指定的進程所在的進程組的組 ID，參數(shù) pid 就是指定的進程,0當(dāng)前進程int setpgid(pid_t pid, pid_t pgid);
將某個進程移動到其他進程組中或者創(chuàng)建新的進程組參數(shù):pid: 某個進程的進程 IDpgid: 某個進程組的組 ID如果 pgid 對應(yīng)的進程組存在，pid 對應(yīng)的進程會移動到這個組中，pid != pgid如果 pgid 對應(yīng)的進程組不存在，會創(chuàng)建一個新的進程組，因此要求 pid == pgid, 當(dāng)前進程就是組長了返回值：函數(shù)調(diào)用成功返回 0，失敗返回 - 1setpgid設(shè)置子進程組id
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/wait.h>int main(int argc, char *argv[])
{pid_t pid;pid = fork();if(pid == 0 ){printf("我是子進程:%d,我的進程組id是：%d\n",getpid(),getpgrp());setpgid(pid,pid); //設(shè)置子進程的組id為自己的pid，默認是父進程的pidprintf("我是子進程:%d,我的進程組id是：%d\n",getpid(),getpgrp());}else if(pid > 0){sleep(1);printf("我是父進程：%d，我的進程組id是：%d\n",getpid(),getpgrp());wait(NULL);}return 0;
}
會話
多個進程組的集合
獲取進程所屬的會話 ID
pid_t getsid(pid_t pid);
成功：返回調(diào)用進程的會話 ID；失敗：-1，設(shè)置 errno
pid 為 0 表示察看當(dāng)前進程 session ID創(chuàng)建一個會話，并以自己的 ID 設(shè)置進程組 ID，同時也是新會話的 ID。
pid_t setsid(void);
成功：返回調(diào)用進程的會話 ID；失敗：-1，設(shè)置 errno
調(diào)用了 setsid 函數(shù)的進程，既是新的會長，也是新的組長。
注意事項：
調(diào)用進程不能是進程組組長，該進程變成新會話首進程(session header),建立新會話時，先調(diào)用 fork, 父進程終止，子進程調(diào)用 setsid(),
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>int main(int argc, char *argv[])
{pid_t pid;pid = fork();if(pid == 0){printf("我是子進程id：%d,進程組id：%d，會話id：%d\n",getpid(),getpgid(0),getsid(0));printf("change--------------\n");sleep(2);setsid();printf("我是子進程id：%d,進程組id：%d，會話id：%d\n",getpid(),getpgid(0),getsid(0));}else{sleep(3);printf("我是父進程id：%d,進程組id：%d，會話id：%d\n",getpid(),getpgid(0),getsid(0));}return 0;
}
編譯執(zhí)行結(jié)果
我是子進程id：44801,進程組id：44800，會話id：39560 #默認子進程的進程組id是父進程的pid，會話id是當(dāng)前bash的pid
change--------------
我是子進程id：44801,進程組id：44801，會話id：44801 #setsid后，進程組id，會話id都變成子進程的pid
我是父進程id：44800,進程組id：44800，會話id：39560
守護進程
daemon進程。通常運行與操作系統(tǒng)后臺，脫離控制終端。一般不與用戶直接交互。周期性的等待某個事件發(fā)生或周期性執(zhí)行某一動作。
不受用戶登錄注銷影響。通常采用以d結(jié)尾的命名方式。
Linux 后臺的一些系統(tǒng)服務(wù)進程，沒有控制終端，不能直接和用戶交互。不受用戶登錄、注銷的影響，一直在運行著，他們都是守護進程。
創(chuàng)建守護進程
創(chuàng)建守護進程，最關(guān)鍵的一步是調(diào)用 setsid 函數(shù)創(chuàng)建一個新的 Session，并成為 Session Leader。
1. fork子進程，讓父進程終止。2. 子進程調(diào)用 setsid() 創(chuàng)建新會話3. 通常根據(jù)需要，改變工作目錄位置 chdir()， 防止目錄被卸載。4. 通常根據(jù)需要，重設(shè)umask文件權(quán)限掩碼，影響新文件的創(chuàng)建權(quán)限。 022 -- 755 0345 --- 432 r---wx-w- 4225. 通常根據(jù)需要，關(guān)閉/重定向 文件描述符6. 守護進程 業(yè)務(wù)邏輯。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.h>void func(int signo)
{int fd1;fd1 = open("./lc.txt",O_RDWR|O_CREAT|O_APPEND,0664); //fd1 = 3 符合默認的習(xí)慣if(fd1 == -1 ){perror("open lc.txt error");exit(1);}char *str="heppy 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"); //切換到一個不可能被刪除卸載的目錄umask(0022); //默認umask是0002，默認創(chuàng)建普通文件默認屬性是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,//捕捉信號struct sigaction act;act.sa_handler = func;act.sa_flags = 0;sigemptyset(&act.sa_mask);sigaction(SIGALRM,&act,NULL);
// signal(SIGALRM,func);//設(shè)置定時器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); // 模擬 守護進程業(yè)務(wù).return 0;
}
線程
LWP，（light weight process）輕量級的進程，在linux環(huán)境下線程的本質(zhì)仍然是進程，
進程：有獨立的 進程地址空間。有獨立的pcb。 分配資源的最小單位?？煽闯墒侵挥幸粋€線程的進程線程：有獨立的pcb。沒有獨立的進程地址空間。 最小單位的執(zhí)行。
[root@lc133 ~]# 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，擁有子進程，多線程
[root@lc133 ~]# 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:線程號
系統(tǒng)會給mysql進程1620分配進程地址空間，內(nèi)核空間擁有pid1620的pcb。
pid1620進程創(chuàng)建線程時，本身也成了主線程。創(chuàng)建的線程分別擁有自己獨立的pcb，處在同一內(nèi)核空間中。
線程更加節(jié)省系統(tǒng)資源，效率不僅可以保持的，而且能夠更高在一個地址空間中多個線程獨享：每個線程都有屬于自己的棧區(qū)，寄存器 (內(nèi)核中管理的)1.線程 id2.處理器現(xiàn)場和棧指針(內(nèi)核棧)3.獨立的?？臻g(用戶空間棧)4.errno 變量5.信號屏蔽字6.調(diào)度優(yōu)先級在一個地址空間中多個線程共享：代碼段，堆區(qū)，全局數(shù)據(jù)區(qū)，打開的文件 (文件描述符表) 都是線程共享的1.文件描述符表2.每種信號的處理方式3.當(dāng)前工作目錄4.用戶 ID 和組 ID5.內(nèi)存地址空間 (.text/.data/.bss/heap/共享庫)每個進程對應(yīng)一個虛擬地址空間，一個進程只能搶一個 CPU 時間片一個地址空間中可以劃分出多個線程，在有效的資源基礎(chǔ)上，能夠搶更多的 CPU 時間片一個進程創(chuàng)造線程并不是越多越好優(yōu)點： 1. 提高程序并發(fā)性 2. 開銷小 3. 數(shù)據(jù)通信、共享數(shù)據(jù)方便
缺點： 1. 庫函數(shù)，不穩(wěn)定 2. 調(diào)試、編寫困難、gdb 不支持 3. 對信號支持不好
優(yōu)點相對突出，缺點均不是硬傷。Linux 下由于實現(xiàn)方法導(dǎo)致進程、線程差別不是很大。
pthread_self獲取當(dāng)前線程id
獲取線程 ID。其作用對應(yīng)進程中 getpid() 函數(shù)。pthread_t pthread_self(void);返回值：成功：0； 失敗：無！線程 ID：pthread_t 類型，本質(zhì)：在 Linux 下為%lu無符號整數(shù)，其他系統(tǒng)中可能是結(jié)構(gòu)體實現(xiàn)線程 ID 是進程內(nèi)部，識別標(biāo)志。(兩個進程間，線程 ID 允許相同)注意：在子線程中通過使用pthread_self，獲得線程id。
pthread_create創(chuàng)建線程
創(chuàng)建一個新線程。 其作用對應(yīng)進程中 fork() 函數(shù)。int pthread_create(pthread_t *thread, const pthread_attr_t *attr, void *(*start_routine) (void *), void *arg);返回值：成功：0； 失敗：錯誤號 -----Linux 環(huán)境下，所有線程特點，失敗均直接返回錯誤號。參數(shù)：pthread_t：當(dāng)前 Linux 中可理解為：typedef unsigned long int pthread_t;參數(shù) 1：傳出參數(shù)，保存系統(tǒng)為我們分配好的線程 ID參數(shù) 2：通常傳 NULL，表示使用線程默認屬性。若想使用具體屬性也可以修改該參數(shù)。參數(shù) 3：函數(shù)指針，指向線程主函數(shù)(線程體)，該函數(shù)運行結(jié)束，則線程結(jié)束。參數(shù) 4：線程主函數(shù)執(zhí)行期間所使用的參數(shù)。傳參。
pthread_exit退出當(dāng)前線程
void pthread_exit(void *retval); 退出當(dāng)前線程。參數(shù)：線程退出的時候攜帶的數(shù)據(jù)，當(dāng)前子線程的主線程會得到該數(shù)據(jù)。如果不需要使用，指定為 NULL幾個退出函數(shù)：exit(); 退出當(dāng)前進程。后續(xù)代碼不會執(zhí)行return: 返回到調(diào)用者那里去。pthread_exit(): 退出當(dāng)前線程。不影響其他進程
循環(huán)創(chuàng)建線程
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <pthread.h>
#include <unistd.h>void *func(void *arg)
{int i = (int)arg;printf("我是第%d子線程線程id：%lu,主線程是：%d\n",i+1,pthread_self(),getpid());//return NULL;if(i==4){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("我是主線程線程id：%lu,主線程是：%d\n",pthread_self(),getpid());//while(1);//return 0;pthread_exit(NULL);
}
主線程 pthread_exit(NULL);只退出當(dāng)先線程，不會對其他線程造成影響。
[lc@lc133 pthread]$ gcc pthread.c -lpthread
pthread.c: 在函數(shù)‘func’中:
pthread.c:8:10: 警告：將一個指針轉(zhuǎn)換為大小不同的整數(shù) [-Wpointer-to-int-cast]int i = (int)arg;^
pthread.c: 在函數(shù)‘main’中:
pthread.c:23:43: 警告：將一個整數(shù)轉(zhuǎn)換為大小不同的指針 [-Wint-to-pointer-cast]int ret = pthread_create(&tid,NULL,func,(void*)i);^
[lc@lc133 pthread]$ ./a.out
我是主線程線程id：140307387344704,主線程是：25356
我是第3子線程線程id：140307362223872,主線程是：25356
我是第2子線程線程id：140307370616576,主線程是：25356
我是第1子線程線程id：140307379009280,主線程是：25356
我是第4子線程線程id：140307353831168,主線程是：25356
我是第5子線程線程id：140307345438464,主線程是：25356[root@lc133 ~]# ps -aux | grep a.out #使用pthread_exit主線程已退出，子線程還在，使用return函數(shù)，主線程退出，子進程也會退出
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 --color=auto a.out
pthread_join阻塞 回收線程
int pthread_join(pthread_t thread, void **retval); 阻塞 回收線程。thread: 待回收的線程idretval：傳出參數(shù)。 回收的那個線程的退出值。線程異常借助，值為 -1。返回值：成功：0失敗：errno
pthread_exit可以傳出指針，數(shù)值，要注意數(shù)據(jù)格式的強轉(zhuǎn)。
#include <stdio.h>
#include <pthread.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>struct 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 傳出參數(shù)retval是void**類型的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.h>void *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 設(shè)置線程分離
int pthread_detach(pthread_t thread); 設(shè)置線程分離thread: 待分離的線程id返回值：成功：0失敗：errno
#include <stdio.h>
#include <pthread.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>void *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);//線程分離后主線程就不能回收了，報錯：無效的參數(shù)if(ret != 0){fprintf(stderr,"pthread_join error:%s",strerror(ret));exit(1);}pthread_exit(NULL);return 0;
}pthread_cancel殺死一個線程
int pthread_cancel(pthread_t thread); 殺死一個線程。 需要到達取消點（保存點）thread: 待殺死的線程id返回值：成功：0失敗：errno在線程 A 中調(diào)用線程取消函數(shù) pthread_cancel，指定殺死線程 B，這時候線程 B 是死不了的，只有在線程 B 中進程進行一次系統(tǒng)調(diào)用（從用戶區(qū)切換到內(nèi)核區(qū)），這個節(jié)點會被pthread_cancel殺死，否則線程 B 可以一直運行。與信號不同，進程會優(yōu)先處理信號。如果，子線程沒有到達取消點， 那么 pthread_cancel 無效。我們可以在程序中，手動添加一個取消點。使用 pthread_testcancel();成功被 pthread_cancel() 殺死的線程，返回 -1.使用pthead_join 回收。
pthread_equal判斷線程id是否相同
int pthread_equal(pthread_t t1, pthread_t t2);參數(shù)：t1 和 t2 是要比較的線程的線程 ID返回值：如果兩個線程 ID 相等返回非 0 值，如果不相等返回 0與進程函數(shù)相比
線程控制原語 進程控制原語pthread_create() fork();pthread_self() getpid();pthread_exit() exit(); / return pthread_join() wait()/waitpid()pthread_cancel() kill()pthread_detach()
創(chuàng)建線程時設(shè)置線程分離屬性
pthread_create函數(shù)中參數(shù) pthread_attr_t 是一個結(jié)構(gòu)體
typedef struct
{int detachstate; // 線程的分離狀態(tài)int schedpolicy; // 線程調(diào)度策略structsched_param schedparam; // 線程的調(diào)度參數(shù)int inheritsched; // 線程的繼承性int scope; // 線程的作用域size_t guardsize; // 線程棧末尾的警戒緩沖區(qū)大小int stackaddr_set; // 線程的棧設(shè)置void* stackaddr; // 線程棧的位置size_t stacksize; // 線程棧的大小
} pthread_attr_t;
步驟：pthread_attr_t attr 創(chuàng)建一個線程屬性結(jié)構(gòu)體變量pthread_attr_init(&attr); 初始化線程屬性，成功：0；失敗：錯誤號pthread_attr_setdetachstate(&attr, PTHREAD_CREATE_DETACHED);設(shè)置線程屬性為 分離態(tài)//detachstate： PTHREAD_CREATE_DETACHED（分離線程）// PTHREAD _CREATE_JOINABLE（非分離線程）//獲取程屬性，分離 or 非分離//int pthread_attr_getdetachstate(pthread_attr_t *attr, int *detachstate); //參數(shù)： attr：已初始化的線程屬性pthread_create(&tid, &attr, tfn, NULL); 借助修改后的 設(shè)置線程屬性 創(chuàng)建為分離態(tài)的新線程pthread_attr_destroy(&attr); 銷毀線程屬性，成功：0；失敗：錯誤號
#include <stdio.h>
#include <pthread.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>void *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("屬性：%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;
}[lc@lc pthread]$ ./a.out
屬性：1
hello wrold.
pthread_join error : Invalid argument
//pthread_join報錯成功分離
注意事項
1. 主線程退出其他線程不退出，主線程應(yīng)調(diào)用 pthread_exit
2. 避免僵尸線程
pthread_join
pthread_detach
pthread_create 指定分離屬性
被 join 線程可能在 join 函數(shù)返回前就釋放完自己的所有內(nèi)存資源，所以不應(yīng)當(dāng)返回被回收線程棧中的值;
3. malloc 和 mmap 申請的內(nèi)存可以被其他線程釋放
4. 應(yīng)避免在多線程模型中調(diào)用 fork 除非，馬上 exec，子進程中只有調(diào)用 fork 的線程存在，其他線程在子進程
中均 pthread_exit
5. 信號的復(fù)雜語義很難和多線程共存，應(yīng)避免在多線程引入信號機制