91〓引言
在上一章我们已了解到进程之间具有关系。首先，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退出状态。在86节说明waitpicl函数时，我
们也提到
了进程组，以及如何等待进程组中的任一个进程终止。
本章的更详细地说明进程组以及POSIX1引进的对话期新概念。我们也将介绍log
in shell(
是我们登录时为我们调用的)和所有从login shell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Unix信号，则可能先要浏览一下第十章。
92〓终端登录
先看一看登录到Unix系统时所执行的各个程序。在早期的Unix系统中，例如Versi
on7，用户
用哑终端(通过RS-232连到主机)进行登录。终端或者是在地的(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，login都经由系统核中的终端设备驱动程序
。例如，
在PDP-11上常用的设备是DH-11和DZ-11。因为连到主机上的终端设备数已经确定，
所以同时
的
login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RS-232终端登
录到Unix
系统中。
43 BSD终端登录
登录过程在过去十五年中并没有多少改变。系统管理者创建一个通常名为／etc／
thys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getty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，系统核创建进程ID1，也就是init进程。init
进程供系
统进入多用户状态。init读文件／etc／ttys,对每一个允许登录的终端设备，ini
t拥有一次
fork，它所生成的子进程则执行(exec)程序getty。这种情况示于图91中。
图91 init生成进程使终端可用于login
图91中，各个进程的实际用户ID和有效用户ID都是0(也就是它们都具有超级用户
特权)。i
nit以空环境exec getty程序。
getty对终端设备调用open画数。以读、写方式将终端打开。如果设备是调制解调
器，则Ope
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getty输出login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getty可以测试特殊字符以便适当地
更改终端
速度(波特率)。关于getty程序以及有关数据文件的细节，请参改Unix手册。
当用户键入了用户名后，getty就完成了。然后它以类似于下列的方式调用login程
序：
execle("／usr／bin／login","login""-p",username,(char*)O,enup);(在getty
tab文件
中可能会有一
些选择项使其调用其它程序，但系统默认是login程序。)init以一个空环境调用g
etty。get
ty以终端名(例如TERM=foo,其中终端foo的类型取自gettytab文件)和在gettytab中
的环境字
符串为login创建一个环境(enup参数)。-p标志通知login保留传给它的环境，也可
将其它环
境字符串加到该环境中，但是不要代换它。图92显示了在login刚被调用后这些
进程的状
态。
图92 login刚被调用后各进程的状态
因为init进程具有超级用户优先权，所以图92中的所有进程都有超级用户优先权
。图92
中底部三椎是一个进程，它们的进程ID和父进程ID都不会因执行exec而改变。
login的工作主要是：因为它得到了用户名，所以就能调用getpwnam取得相应用户
的口令字
文
件登记项。然后调用getpass(3)以显示提示Password；接着读用户键入的口令字(
自然，禁
止回适用户键入的口令字)。它调用crypt(3)将用户键入的口令字转换成密码，并
与该用户
口令字文件中的登记项的pw 迹茫模＊常病絧asswd字段相比较。
$False$
如果用户几次键入
的口令字
都无效，则lo
gin以参数1调用exit表示登录过程失败。父进程(init)了解到子进程的终止情况后
，将再次
调用fork，其后又跟随着exec getty，对此终端重复上述过程。
如果用户正确登录，login就将当前工作目录更改为该用户的起始目录(chdir)。它
也调用ch
own改变该终端的属主关系，使该用户成为属主和组属主。将对该终端设备的存取
许可权改
变成：用户读、写和组写。调用setgid及initgroups设置进程的组ID。然后用leg
in所得到
的所有信息初始化环境：起始目录(HOME)、shell(SHELL)、用户名(USER和LOGNAM
E)、以及
一个系统默认路径(PATH)。最后，login进程改变为登录用户的用户ID(setuid)并
调用该用
户的登录shell，其方式类似于：
execl("／bin／sh","-sh",(char *)o);
argv［o］的第一个字符'－'是一个标志，表示该shell被调用为登录shell。shel
l可以查
看此字符，并相应地修改其起动过程。
login所做的比上面说的要多。它可选地打印message-of-the-day文件，检查新邮
件以及其
它一些功能。但是考虑到本市的内容，我们主要关心上面所说的功能。
回忆在810节中对setuid函数的讨论，因为setuid是由超级用户调用的，它更改
所有三个
用户ID：实际、有效和保存的用户ID。login在较早时间调用的setgid对所有三个
组ID也有
同样效果。
到此为止，登录用户的login shell开始运行。其父进程ID是init进程ID(进程ID1
)，所以当
此login shell终止时，init会得到通知(接到SIGCHLD信号)，它会对该终端重复全
部上述过
程。登录shell的文件描述符0，1和2设置为终端设备。图93显示了这种安排。
图93终端登录结束后的有关进位
现在，login shell读其启动文件(Bourne shell和Korn shell是profile,C shell
是Cshrc和login)。这些启动文件通常改变某些环境变量，加上一些环境变量。例
如，很多用户设置他们自己的PATH，常常提示实际终端类型(TERM)。当执行完启
动文件后，用户最后得到shell的
提示符，并能键入命令。
SVR4终端登录
SVR4支持两种形成的终端登录：(a)getty方式，这与上面对43＋BSD所说明的一
样，(b)tt
ymon登录，这是SVR4的一种新功能。通常，getty用于控制台，ttymon则用于其它
终端的登
录。
ttymon是名为SAF(Service Access Facility，服务存取设施)的一部分。按照本市
的目的，
我们只简单说明从init到login shell之间工作过程，最后结果与图93中所示相
似。init
是sac(服务存取控制器)的文进程，sac调用fork，然后其子进程exec ttymon程序
，此时系
统
进入多用户状态。ttymon监视列于配置文件中的所有终端端口，当用户键入login
名时，它
调用一次fork。在此之后该子进程又exec登录用户的login shell，于是到达了图
93中所
示的位置。一个区别是login shell的父进程现在是ttymon，而getty login中，l
ogin shel
l的父进程是init。
93〓网终登录
43＋BSD网络登录
在上节所述的终端登录中,init知道哪些终端设备可用来进行登录，并为每个设备
生成一个g
etty进程。但是，对网络登录则情况有所不同，所有登录都绎由系统核的网络界面
驱动程序
(例如：以太网驱动程序)，事先并不知道将会有多少这样的登录。不是使一个进程
等待每一
个可能的登录，而是必须等待一个网络连接请求的到达。在43＋ＢＳＤ中，有一
个称为in
etd的进程(有时称为Internet superserver)，它等待大多数网络连接。在本市中
，我们将
说明43 BSD的网络登录中所涉及的进程序列)。欢迎光临学网,点击这里查看更多文章教程 [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11]
关于这些进程的网络程序设计方
面的细节
请参阅Sterens［1990］。
作为系统起动的一部分，init调用一个shell执行shell脚本etc／rc。由此shell脚
本起动一
个精灵进程inetd。一旦此shell脚本终止，inetd的父进程就变成init。inetd等待
TCP／IP
连
接请求到达主机，而当一个连接请求到达时，它fork-子进程，然后该子进程exec
适当的程
序。
我们假定到达了一个对于TELNET服务器的一个TCP连接请求。TELNET是使用TCP协议
的远程登
录应用程序。在另一个主机(它通过某种形成的网络，连接到服务器主机上)上的用
户，或在
同一个主机上的一个用户籍起动TELNET客户进程(client)起动登录过程：
telnet hostnaml
该客户打开一个到名为hostname的主机的TCP连接,在hostname主机上起动的程序被
称为TELN
ET服务器。然后，客户进程和服务器进程之间使用TELNET应用协议通过TCP连接交
换数据。
所发生的是起动的用户现在登录到了服务器进程的主机(自然，用户需要在服务器
进程主机
上有一个有效的账号。)图94显示了在执行TELNET服务器进程(称为telnetd)中所
涉及的进
程序列。
然后，telnetd进程打开一个伪终端设备，并用fork生成一个子进程(在十九章中将
详细说明
伪终端。)父进程处理通过网络连接的通信，子进程则exec login程序。父子进程
通过伪终
端
相连接。在调用exec之前，子进程使其文件描述符0，1，2与伪终端相连。如果登
录正确，l
ogin就执行在92节中所述的同样步骤-更改当前工作目录为起始目录，设置登录
用户的组I
D和用户ID，以及登录用户的初始环境。然后login用exec将其自身代换为登录用户
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