第9章进程的关系.doc

第9章进程关系 9.1 引言 在上一章我们已了解到进程之间具有关系。 每个进程有一个父进程。当子进程终止时，父进程会得到通知并能取得子进程的退出状态。 在8 . 6节说明w a i t p i d函数时，我们也提到了进程组，以及如何等待进程组中的任意一个进程终止。 本章将更详细地说明进程组以及P O S I X . 1引进的对话期新概念。还将介绍登录s h e l l（登录时所调用的）和所有从登录s h e l l起动的进程之间的关系。 在说明这些关系时不可能不谈及信号，而谈论信号又需要很多本章介绍的概念。如果你不熟悉U N I X信号，则可能先要浏览一下第1 0章。 9.2 终端登录 先看一看登录到U N I X系统时所执行的各个程序。在早期的U N I X系统中，例如V 7，用户用哑终端(通过R S - 2 3 2连到主机)进行登录。终端或者是本地的（直接连接）或者是远程的（通过调制解调器连接）。在这两种情况下，登录都经由内核中的终端设备驱动程序。例如，在P D P - 11上常用的设备是D H - 11和D Z - 11。因为连到主机上的终端设备数已经确定，所以同时的登录数也就有了已知的上限。下面说明的登录过程适用于使用一个R S - 2 3 2终端登录到U N I X系统中。 9.2.1 4.3+BSD终端登录 登录过程在过去1 5年中并没有多少改变。系统管理者创建一个通常名为/ e t c / t t y s的文件，其中，每个终端设备有一行，每一行说明设备名和传到g e t t y程序的参数，这些参数说明了终端的波特率等。当系统自举时，内核创建进程ID 1，也就是i n i t进程。i n i t进程使系统进入多用户状态。i n i t读文件/ e t c / t t y s ,对每一个允许登录的终端设备， i n i t调用一次f o r k，它所生成的子进程则执行程序g e t t y。这种情况示于图9 - 1中。 图9 - 1中各个进程的实际用户I D和有效用户I D都是0 (也就是它们都具有超级用户特权)。i n i t以空环境执行g e t t y程序。 g e t t y对终端设备调用o p e n函数，以读、写方式将终端打开。如果设备是调制解调器，则o p e n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。一旦设备被打开，则文件描述符0、1、2就被设置到该设备。然后g e t t y输出“l o g i n：”之类的信息，并等待用户键入用户名。如果终端支持多种速度，则g e t t y可以测试特殊字符以便适当地更改终端速度(波特率)。关于g e t t y程序以及有关数据文件的细节，请参阅U N I X手册。 当用户键入了用户名后，g e t t y就完成了。然后它以类似于下列的方式调用l o g i n程序： execle(/usr/bin/login, login, -p, username, (char *) 0, envp); （在g e t t y t a b文件中可能会有一些选择项使其调用其他程序，但系统默认是l o g i n程序）。i n i t以一个空环境调用g e t t y。g e t t y以终端名（例如TERM=foo, 其中终端f o o的类型取自g e t t y t a b文件）和在g e t t y t a b中的环境字符串为l o g i n创建一个环境（ e n v p参数）。-p标志通知l o g i n保留传给它的环境，也可将其他环境字符串加到该环境中，但是不要替换它。图9 - 2显示了l o g i n刚被调用后这些进程的状态。 因为最初的i n i t进程具有超级用户优先权，所以图9 - 2中的所有进程都有超级用户优先权。 图9 - 2中底部三个进程的进程I D相同，因为进程I D不会因执行e x e c而改变。并且，除了最初的i n i t进程，所有的进程均有一个父进程I D。 login 能处理多项工作。因为它得到了用户名，所以能调用getpwnam 取得相应用户的口令文件登录项。然后调用g e t p a ss（3）以显示提示“ P a s s w o r d：”接着读用户键入的口令（自然，禁止回送用户键入的口令）。它调用c r y pt（3）将用户键入的口令加密，并与该用户口令文件中登录项的p w _ p a s s w d字段相比较。如果用户几次键入的口令都无效，则login 以参数1调用exit 表示登录过程失败。父进程（ i n i t）了解到子进程的终止情况后，将再次调用f o r k，其后又跟随着执行g e t t y，对此终端重复上述过程。 如果用户正确登录， l o g i n就将当前工作目录更改为该用户的起