进程组

每个进程都属于一个进程组。进程组通常是与同一个作业相关联的,可以接受来自同一个终端的各种信号。每个进程组都有一个唯一的进程组ID。进程组ID类似于进程ID,可以存放在pid_t数据类型中。函数getpgrp返回调用进程的进程组ID。 

#include <unistd.h>  
pid_t getpgrp(void); //返回值:调用进程的进程组ID。  

每个进程组都可以有一个组长进程,组长进程的标识是:进程组ID等于其进程ID。 

实践: 

#include <stdio.h>  
#include <unistd.h>  
  
int main(){  
        printf("pgrp=%d,pid=%d\n",getpgrp(),getpid());  
        return 0;  
}  

运行结果: 

pgrp=590,pid=590

可见该进程就是进程组长。 

组长进程可以创建一个进程组,创建该组中的进程,然后终止,只要在某个进程组中有一个进程存在,则该进程组就存在,这与其组长进程是否终止无关。进程组中的最后一个进程可以终止,或者转移到另一个进程组。进程可以通过调用setpgid来加入一个现有的组或者创建一个新进程组。 

#include <unistd.h>  
int setpgid(pid_t pid, pid_t pgid);  
//返回值:若成功则返回0,出错则返回-1.  

setpgid函数将pid进程的进程组设置为pgid。如果这两个参数相等,则由pid指定的进程变成进程组组长。如果pid是0,则使用调用者的进程ID。另外,如果pgid是0,则由pid指定的进程ID将用作进程组ID。一个进程只能为它自己或者它的子进程设置进程组ID,在它的子进程调用了exec函数之一后,它就不能再改变该子进程的进程组ID。在大多数作业控制shell中,在fork之后调用此函数,使父进程设置其子进程的进程组ID,并且使子进程设置其自己的进程组ID,这2个调用中有一个是冗余的,但是让父子进程组都这么做可以保证子进程成为新的进程组的组长。

实践:

#include <stdio.h>  
#include <unistd.h>  
#include <stdlib.h>  
#include <sys/wait.h>  
  
int main(){  
        pid_t pid;  
        if((pid=fork())<0){  
                perror("fork");  
                return -1;  
        }else if(pid == 0){  
                setpgid(getpid(),getpid());  
                printf("child pgrpid=%d,pid=%d\n",getpgrp(),getpid());  
                exit(0);  
        }  
        setpgid(pid,pid);  
        printf("parent pgrpid=%d,pid=%d\n",getpgrp(),getpid());  
        waitpid(pid,NULL,0);  
        return 0;  
}   

运行结果: 

parent pgrpid=1996,pid=1996
child pgrpid=1997,pid=1997

转载于:https://www.cnblogs.com/QingCHOW/p/4599798.html

<think>嗯,用户想了解进程组和管道串联的概念及实现方法。首先,我需要确定这两个术语的具体含义,以及它们在操作系统中的实际应用。 进程组,我记得在Unix-like系统中,进程组是一组相关进程的集合,通常由同一个父进程创建,方便进行信号管理和作业控制。比如,在shell中运行一个命令管道,如`ls | grep txt`,这两个进程`ls`和`grep`可能属于同一个进程组,这样shell可以一次性发送信号给整个组。 然后是管道串联,也就是将多个进程通过管道连接起来,前一个进程的输出作为后一个的输入。这在命令行中很常见,比如`cat file | sort | uniq`。用户可能需要知道如何创建这样的管道,以及背后的机制,比如匿名管道和命名管道的区别。 接下来,实现方式方面,匿名管道通常用pipe()系统调用创建,适用于父子进程间通信。而命名管道(FIFO)则通过mkfifo创建,允许无亲缘关系的进程通信。进程组的话,可能需要使用setpgid或类似的函数来设置进程组ID。 示例部分,应该提供代码示例,比如C语言中使用fork和pipe创建管道,或者shell脚本中的多级管道。同时,结合用户提供的引用,特别是引用[2]和[4],里面提到了管道在进程间通信的应用,比如日志系统或任务调度,可以引用这些例子来说明实际应用场景。 用户可能还关心进程组如何与管道结合使用,比如在shell中如何管理后台任务,或者如何通过进程组来终止整个管道命令。需要解释进程组的创建和管理方法,以及信号如何影响整个组。 另外,注意用户提到的引用内容,比如引用[2]中的流水线处理例子,和引用[4]中的命名管道使用场景,这些都需要在回答中自然地引用,以增强可信度。 最后,确保回答符合格式要求,使用中文,行内公式用$...$,独立公式用$$...$$,正确引用标记,并生成相关问题。需要检查是否有遗漏的概念,或者是否需要进一步澄清进程组与管道串联之间的关系,以及具体的实现步骤和可能遇到的问题。</think>### 进程组与管道串联的实现方法 #### 1. **进程组的概念与作用** - **定义**:进程组是操作系统中的一组相关联进程的集合,共享同一进程组ID(PGID)。通常用于信号传递和作业控制,例如通过`kill`命令向整个进程组发送终止信号[^2]。 - **作用**: - 统一管理进程的生命周期(如同时暂停或终止)。 - 在Shell中,管道命令(如`ls | grep.txt`)中的多个进程默认属于同一进程组,方便批量操作。 #### 2. **管道串联的实现方式** - **匿名管道(Anonymous Pipe)**: - 通过`pipe()`系统调用创建,适用于父子进程间的单向通信。 - 示例:在C语言中创建父子进程的管道通信: ```c int fd[2]; pipe(fd); // 创建管道 if (fork() == 0) { // 子进程 close(fd[0]); // 关闭读端 write(fd[1], "data", 4); } else { // 父进程 close(fd[1]); // 关闭写端 char buf[4]; read(fd[0], buf, 4); } ``` - 特点:数据单向流动,生命周期随进程结束而终止[^4]。 - **命名管道(Named Pipe/FIFO)**: - 通过`mkfifo`命令或函数创建,允许无亲缘关系的进程通信。 - 示例:Shell中使用命名管道实现进程间通信: ```bash mkfifo mypipe # 创建命名管道 echo "data" > mypipe & # 进程A写入 cat mypipe # 进程B读取 ``` - 应用场景:日志收集系统、分布式任务调度[^4]。 #### 3. **进程组与管道的结合示例** - **Shell中的管道串联**: ```bash ls -l | grep ".txt" | wc -l ``` - 实现原理:Shell为`ls`、`grep`、`wc`创建同一进程组,通过匿名管道串联输出/输入。 - 进程组管理:使用`setpgid()`将子进程加入父进程组,实现信号统一处理。 - **C语言实现多级管道**: ```c int fd1[2], fd2[2]; pipe(fd1); // 第一级管道 if (fork() == 0) { // 进程1:ls dup2(fd1[1], STDOUT_FILENO); execlp("ls", "ls", NULL); } pipe(fd2); // 第二级管道 if (fork() == 0) { // 进程2:grep dup2(fd1[0], STDIN_FILENO); dup2(fd2[1], STDOUT_FILENO); execlp("grep", "grep", ".txt", NULL); } if (fork() == 0) { // 进程3:wc dup2(fd2[0], STDIN_FILENO); execlp("wc", "wc", "-l", NULL); } ``` #### 4. **关键技术点** - **信号传递**:向进程组发送信号(如`kill -TERM -PGID`)可终止所有关联进程。 - **管道阻塞特性**:命名管道在未同时打开读写端时会阻塞,需合理设计打开顺序。 - **资源管理**:管道缓冲区大小有限,需处理读写阻塞和缓冲区溢出问题。 ---
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