setsid() -- 设置会话 ID及进程组 ID

beyes

setsid() 函数原型如下：

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#include <unistd.h>
pid_t setsid(void);

setsid() 是个系统调用，它用来创建一个新的会话。如果调用该函数的不是一个进程组的组长，那么该函数就会创建一个新的会话，结果将发生下面 3 件事情：

1. 该进程将变成新会话首进程 (session leader)。会话首进程就是创建会话的进程。此时，该进程是新会话中的唯一进程。

2. 该进程成为一个新进程组的组长进程。新进程组 ID是该调用进程的进程 ID。

3. 该进程没有控制终端，如果之前有一个控制终端，那么这种联系也会被中断。下面的测试代码中将演示这种情况。

如上所说，当调用进程是非组长进程时会建立一个新的会话；如果是组长进程调用该函数，那么函数会返回出错，其错误号为 EPERM，即不允许着么操作。这是因为，如果这么做了，组长进程就会将自己放置在一个新的会话之中，而组中的其它进程成员仍待在原来的进程组中。事实上，一个新的进程组也不会因此而被创建，原因是显而易见的，因为原来的进程组的组 ID 和 它的组长 ID 相同，假设这个组长新建了一个会话同时又会建立一个进程组，那么这个新建的进程组的组 ID 将和它的 PID 相同，这样就会存在两个一样的组 ID(原来的和新建的)，而这样的情况是不允许的，组ID 和 PID 一样，必须保持唯一性。因此，内核不允许组长进程调用该函数。

为了保证不发生上述情况，一般的做法是，先 fork() 出子进程，然后将父进程终止，而子进程继续。因为子进程继承了父进程的进程组ID，而它自己的 PID 则是新分配的，两者不可能相等，所以就保证子进程不会是一个进程组的组长。

测试代码：

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#define _XOPEN_SOURCE 500
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <fcntl.h>
#include <stdlib.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>

int main()
{
        printf("PID=%ld, PGID=%ld, SID=%ld\n", (long)getpid(), (long)getpgrp(), getsid(0));

        if (fork() != 0)
          _exit( EXIT_SUCCESS );  //错误或父进程都退出

        if (setsid() == -1) {
          perror("setsid");
          exit(EXIT_FAILURE);
        }

        printf("PID=%ld, PGID=%ld, SID=%ld\n", (long)getpid(), (long)getpgrp(), getsid(0));

        if (open("/dev/tty", O_RDWR) == -1) {
           perror("open");
           exit (EXIT_FAILURE);
        }

        return 0;
}

运行输出：

[beyes@beyes   process]$ ./setsid
PID=3182, PGID=3182, SID=1751
[beyes@beyes   process]$ PID=3183, PGID=3183, SID=3183
open: No such device or address

上面程序中，一开始打印了出调用进程的 PID ，PGID 以及 SID。注意，接着输出了 shell 的命令行提示符，即 “[beyes@beyes   process]$” ，这是因为 shell 注意到父进程的退出，所以它将准备继续接受命令的输入。在子进程被 fork 出来之后，它打印出了自己的 PID ，PGID， SID ，此时这 3 个值都是相同的，也就是说这个子进程自立门户了。因为新建会话的同时，将和原来的控制终端丢失(/dev/tty)，因此当试图打开 /dev/tty 时，提示找不到该设备。需要注意的是，和原来的控制终端失去联系，并不意味着子进程不能在你的命令行窗口打印东西(如上面打印子进程的 PID ，PGID 等)，而是说它不接受原来终端里发出的控制信号，如 Ctrl + c 或 Ctrl + d 等，你还能在终端界面上看到输出，是因为标准输出是和主从伪终端(/dev/pts/xxx)相关的，而不是和控制终端相关的。

关于主从伪终端的概念可以 man 4 ptmx 进行了解，也可以参考：http://www.groad.net/bbs/read.php?tid-7315.html

下面为了验证上述说法，我们将代码稍微修改：去掉打开 /dev/tty 失败时的 exit() 语句，不让在打开失败时退出程序，如：

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#define _XOPEN_SOURCE 500
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <fcntl.h>
#include <stdlib.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>

int main()
{
        printf("PID=%ld, PGID=%ld, SID=%ld\n", (long)getpid(), (long)getpgrp(), getsid(0));

        if (fork() != 0)
          _exit( EXIT_SUCCESS );  //错误或父进程都退出

        if (setsid() == -1) {
          perror("setsid");
          exit(EXIT_FAILURE);
        }

        printf("PID=%ld, PGID=%ld, SID=%ld\n", (long)getpid(), (long)getpgrp(), getsid(0));

        if (open("/dev/tty", O_RDWR) == -1) {
           perror("open");
          // exit (EXIT_FAILURE);
        }
        sleep(10);

        printf ("Not accept your command.. bye\n");

        return 0;
}

在上面代码中，屏蔽掉了 exit(0 函数，然后休眠 10 秒，醒来后打印一句话。

在运行上面程序后，在 10 秒手动按下 Ctrl + c ，那么在等大约 10 秒时，你会看到最后的打印，整个过程为：

beyes@beyes   process]$ ./setsid
PID=3208, PGID=3208, SID=1751
[beyes@beyes   process]$ PID=3209, PGID=3209, SID=3209
open: No such device or address
^C                  # 按下 Ctrl + c
[beyes@beyes   process]$ Not accept your command.. bye          # 不接受原来终端的控制