Documentation/process-relationships.txt

   1 Process Relationships
   2 ---------------------
   3
   4 *) Terminal Logins
   5
   6 When the system is bootstrapped the kernel creates process ID 1, the init
   7 process, and it is init that brings the system up multiuser. init reads its
   8 configuration file (/etc/inittab) and, for every terminal device that allows
   9 a login, init does a fork followed by an exec of the program getty. init does
  10 the exec of getty with an empty environment.
  11
  12 It's getty that calls open for the terminal device. The terminal is open for
  13 read and writting. Once the device is open, file descriptors 0, 1 and 2 are
  14 set to the device. Then getty outputs something like 'login:' and waits for
  15 us to enter our user name.
  16
  17 getty is done when we enter our user name, It then invokes the login
  18 program, similar to
  19
  20 execle("/usr/bin/login", "login", "-p", username, (char *) 0, envp)
  21
  22 getty creates an environment for login (the 'envp' argument) with the
  23 name of the terminal (something like TERM=foo) and any environment
  24 strings that are specified in the gettytab. The -p flag to login tells
  25 it to preserve the environment that it is passed and to add to that
  26 environment, not replace it.
  27
  28 All the started process have superuser privileges.
  29
  30 Now login does many things. It calls getpass(3) to display the prompt
  31 'Password:' and read our password. After a long validation process,
  32 login changes to our home directory (chdir). The ownership of our
  33 terminal devices is changed (chown) so we are the owner and group
  34 owner. The access permissions are also changed for the terminal device,
  35 so that user-read, user-write, and group-write are enabled. Our group
  36 IDs are set, by calling setgid and then initgroups. The environment is
  37 then initilized with all the information that login has: our home
  38 directory (HOME), shell (SHELL), user name (USER and LOGNAME), and a
  39 default (PATH). Finally it changes to our user ID (setuid) and invokes
  40 our login shell, as in
  41
  42 execl("/bin/sh", "-sh", (char *) 0);
  43
  44 The minus sign as the first character of argv[0] is a flag to all the
  45 shells that they are being invoked as a login shell. The shells can look
  46 at this character and modify their start-up accordingly.
  47
  48 *) Process groups
  49
  50 A process group is a collection of one or more processes. Each process
  51 group has a unique process group ID.
  52
  53 Each process group can have a process group leader. The leader is
  54 identified by having its process group ID equal its process ID.
  55
  56 See setpgid() to set a new (or join in a) process group.
  57
  58 *) Sessions
  59
  60 A session is a collection of one or more process groups.
  61
  62 A process establishes a new session by calling the setsid() function.
  63
  64 *) Controlling Terminal
  65
  66 There are a few other characteristics of sessions and process groups.
  67
  68 - A session can have a single _controlling terminal_. This is usually
  69 the terminal device or pseudo-terminal device on which we log in.
  70
  71 - The session leader that establishes the connection to the controlling
  72 terminal is called the _controlling process_.
  73
  74 - The process groups within a session can be divided into a single
  75 'foreground process group' and one or more 'background process groups'.
  76
  77 - If a session has a controlling terminal, then it has a single foreground
  78 process group, and all other process groups in the session are
  79 background process groups.
  80
  81 - Whenever we type our terminal's interrupt key (Control-C) or quit key
  82 (Control-XXX) this causes the interrupt signal or the quit signal to be
  83 sent to all processes in the foreground process group.
  84
  85 see tcsetpgrp() to set and get terminal foregroup process group.
  86