Linux 守护进程

守护进程(Daemon)的定义:

在Linux或UNIX操作系统中,在系统引导的时候会开启很多服务,这些服务就叫做守护进程。守 护进程(Daemon)是运行在后台的一种特殊进程。它独立于控制终端并且周期性地执行某种任务或等待处理某些发生的事件。守护进程是一种很有用的进程。 Linux的大多数服务器就是用守护进程实现的。比如,Internet服务器inetd,Web服务器httpd等。同时,守护进程完成许多系统任务。 比如,作业规划进程crond,打印进程lpd等。

守护进程的特点:

生存期长,系统自举时启动,系统关闭时终止,没有控制终端,后台运行。

Linux中的进程与控制终端的关系:

在Linux中,每一个系统与用户进行交流的界面称为终端每一个从此终端开始运行的进程都会依附于这个终端,这个终端就称为这些进程的控制终端,当控制 终端被关闭时,相应的进程都会自动关闭。但是守护进程却能够突破这种限制,它从被执行开始运转,直到整个系统关闭时才退出。如果想让某个进程不因为用户或 终端或其他的变化而受到影响,那么就必须把这个进程变成一个守护进程。

守护进程创建步骤:

  1. 使进程在后台运行:创建子进程,父进程退出。由于守护进程是脱离控制终端的,因此,完成第一步后就会在Shell终端里造成一程序已经运行完毕的假象。之后的所有工作都在子进程中完成,而用户在Shell终端里则可以执行其他命令,从而在形式上做到了与控制终端的脱离。在Linux中父进程先于子进程退出会造成子进程成为孤儿进程,而每当系统发现一个孤儿进程时,就会自动由1号进程(init)收养它,这样,原先的子进程就会变成init进程的子进程。
  2. 脱离控制终端,在子进程中创建新会话:这是创建守护进程最重要的一步,在这里要用到系统函数setsid()。在介绍setid之前,需要先了解两个概念,进程组和会话周期。进程组:是一个或多个进程的集合。进程组有进程组ID来唯一标识。除了进程号(PID)之外,进程组ID也是一个进程的必备属性。每个进程组都有一个组长进程,其组长进程的进程号等于进程组ID。且该进程组ID不会因组长进程的退出而受到影响;会话周期:会话期是一个或多个进程组的集合。通常,一个会话开始于用户登录,终止于用户退出,在此期间该用户运行的所有进程都属于这个会话期。setsid函数介绍:

            setsid函数用于创建一个新的会话,并担任该会话组的组长。调用setsid有下面的3个作用:

            让进程摆脱原会话的控制

    让进程摆脱原进程组的控制

           让进程摆脱原控制终端的控制
           那么,在创建守护进程时为什么要调用setsid函数呢?由于创建守护进程的第一步调用了fork函数来创建子进程,再将父进程退出。由于在调用了fork函数时,子进程
           全盘拷贝了父进程的会话期、进程组、控制终端等,虽然父进程退出了,但会话期、进程组、控制终端等并没有改变,因此,这还不是真正意义上的独立开来,而 
           setsid函数能够使进程完全独立出来,从而摆脱其他进程的控制。setsid()调用成功后,返回新的会话的ID,调用setsid函数的进程成为新的会话的领头进程,并与其 父进程的会话组和进程组脱离。

       3.  改变当前目录为根目录使用fork创建的子进程继承了父进程的当前工作目录。由于在进程运行中,当前目录所在的文件系统(如“/mnt/usb”)是不能卸载的, 这对以后的使用会造成诸多的麻烦(比如系统由于某种原因要进入单用户模式)。因此,通常的做法是让"/"作为守护进程的当前工作目录,这样就可以避免上述 的问题,当然,如有特殊需要,也可以把当前工作目录换成其他的路径,如/tmp。改变工作目录的常见函数式chdir。

     4.  重设文件权限掩码:文件权限掩码是指屏蔽掉文件权限中的对应位。比如,有个文件权限掩码是050,它就屏蔽了文件组拥 有者的可读与可执行权限。由于使用fork函数新建的子进程继承了父进程的文件权限掩码,这就给该子进程使用文件带来了诸多的麻烦。因此,把文件权限掩码 设置为0,可以大大增强该守护进程的灵活性。设置文件权限掩码的函数是umask。在这里,通常的使用方法为umask(0)。

    5. 关闭文件描述符

同文件权限码一样,用fork函数新建的子进程会从父进程那里继承一些已经打开了的文件。这些被打开的文件可能永远不会被守护进程读写,但它们一样消耗系统资源,而且可能导致所在的文件系统无法卸下。
在上面的第二步之后,守护进程已经与所属的控制终端失去了联系。因此从终端输入的字符不可能达到守护进程,守护进程中用常规方法(如printf)输出的字符也不可能在终端上显示出来。所以,文件描述符为0、1和2 的3个文件(常说的输入、输出和报错)已经失去了存在的价值,也应被关闭。通常按如下方式关闭文件描述符:
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for(i=0;i<MAXFILE;i++)
close(i);
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  6. 守护进程退出处理
   
当用户需要外部停止守护进程运行时,往往会使用 kill命令停止该守护进程。所以,守护进程中需要
编码来实现kill发出的signal信号处理,达到进程的正常退出。
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signal(SIGTERM, sigterm_handler);
void sigterm_handler(int arg)
{
_running = 0;
}
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这样,一个简单的守护进程就建立起来了。

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