1.前言

    linux中平时也不怎么用线程组、会话，但是每次看内核代码时老遇到这个，就觉得很烦，所以花点时间看一下进程组和会话。

2.作业控制

    谈到进程组和会话，首先要了解一下什么是作业控制（job control），进程组和会话主要是给作业（job）用的。 作业：用户通过shell提交的一个任务或者命令的执行实例，是一个或多个进程的集合，由shell管理，每个作业有一个唯一的作业ID（通常用数字表示，如[1]），用户可以使用作业控制命令来管理作业，如查看、暂停、恢复、前后台切换等。可以认为内核看到的是进程，用户看到的是作业。 一个作业通常对应一个进程，但一个作业也可能包括多个进程，例如

• 单作业单进程：sleep 100
• 单作业多进程：cat file.txt | grep key | wc -l，这3个进程位于同一个进程组

作业分为多种形式，包括

• 前台作业：vi test.txt
• 后台作业：sleep 300 &
• 挂起作业：通过ctrl+z暂停的前台作业，暂停执行，但未终止

作业控制的常用命令

• jobs：列出作业
• fg [%job_id]：将后台或者挂起作业切换到前台
• bg [%job_id]：将已暂停作业在后台执行
• kill [%job_id]：终止指定作业，注意，id带%是作业，id不带%是停止进程

作业相关的其他信息

• 管理进程组：为方便统一管理，shell会将一个作业中的所有进程放入同一个进程组（process group），通常使用作业中的第一个进程的pid作为pgid
• 守护进程：可以理解为一种特殊的后台作业，脱离终端独立运行。通常会调用setsid()来创建新的会话（session）并成为新的进程组组长，从而脱离控制终端
• 控制终端与前后台：一个终端同一时间只能有一个前台进程组接受输入（例如scanf）和信号（例如ctrl+c）。当使用fg命令将作业切换到前台时，shell会调用tcsetpgrp()函数，将中断的前台进程组设置为该作业的进程组ID

注意：

• 这里说的同一时间只能有一个前台进程组接受输入和信号，并不包含输出。也就是前台、后台进程都能往终端上通过echo输出。
• 可以使用stty tostop禁止后台作业向终端输出，如果后台作业尝试向终端输出，内核会向其发送SIGTTOU信号，此信号默认暂停该后台作业。使用stty -tostop取消此设置，允许后台进程写终端。
• SIGTTIN：后台进程尝试从控制终端读取数据时触发，默认行为是暂停进程
• SIGTTOU：后台进程尝试向控制终端写入数据时触发，默认行为是暂停进程

3.什么是进程组

Process Group，是一个进程或者多个进程的集合。 引入进程组的原因：方便对一组进程进行控制，最主要的应用场景就是作业控制（job control） PGID与组长进程：进程组ID（PGID）在数值上等于该进程组中组长进程（group leader）的进程ID（pid） 理解进程组，我觉得应该从系统调用开始，哪些系统调用会以pgid为参数。包括：

• setpgid/getpgid：设置/获取pgid
• kill/killpg：向进程组发信号
• waitpid：等待特定进程组中的任何一个子进程状态发生变化
• tcsetpgrp：设置指定终端的前台进程组

所以综合来看，进程组主要就是作业控制会用到的几个功能。

4.会话

一次登录通常对应一个会话（session），该会话可能会关联一个控制终端。终端打开到终端关闭，这整个过程就是一个会话。会话的首进程（通常是shell）负责管理这个会话内的所有活动。

理解进程组，可以看看哪些系统调用跟会话相关，以及会话的一些特性。包括：

• tcsetpgrp/tcgetpgrp：设置/查询指定终端的前台进程组
• setsid：创建一个新的会话，并使调用进程成为新会话的首进程和新的进程组组长。彻底与原会话脱离关系，不再接收来自终端的中断信号（如果ctrl+c产生的SIGINT）或者挂起信号（SIGTSTP），也不会因为终端断开而收到SIGHUP信号而退出
• getsid：获取指定进程的会话ID（sid）
• 会话与进程组：一个会话包含一个或多个进程组，一个进程组包含一个或多个进程。一个会话最多只能有一个控制终端和一个前台进程组。前台进程组可以接收来自终端的输入（如键盘事件）和信号（如ctrl+c产生的SIGINT），后台进程默认只能向终端输出。
• 会话中的SIGHUP信号：当会话关闭时，shell向前后台进程发出SIGHUP信号。

注意：

• 如果是nohup方式启动的，会忽略SIGHUP信号，不会退出
• 如果使用了setsid()，已经完全脱离了原有会话，不会退出
• 是否退出还会受到bash的hupnoexit配置影响，默认值是off。如果为on，bash才会向子进程发出SIGHUP信号。查询方法shopt | grep hupnoexit。设置方法：shopt -s hupnoexit（开启）/shopt -u hupnoexit（关闭）

5.查询进程组id和会话id

ps -wweo pid,ppid,pgid,sid,tty,comm