7.1 日志

Linux提供一个守护进程来处理系统日志：syslogd，默认配置文件为/etc/syslog.conf。这个服务下面有一系列子服务，如：mail，cron。当其他的程序或服务需要记录日志的时候，就可以直接调用这些子服务将日志记录到指定的地方。

目前很多linux系统使用syslogd的升级版：rsyslogd代替syslogd，其默认配置文件是/etc/rsyslog.conf。rsyslog守护进程既能接受用户进程输出的日志，又能接受内核日志：

（1）用户进程通过调用syslog函数生成系统日志。该函数将日志输出到一个UNIX本地域socket类型的文件/dev/log中，rsyslogd则监听该文件以获取用户进程的输出。

（2）内核日志在老的系统上通过另外一个守护进程rklog来管理的，rsyslogd利用额外的模块实现了相同的功能。

下面是Linux系统日志体系图：

用户编写的代码可以通过syslog()的接口进行生成系统日志，syslog()将日志输出到/dev/log文件中，syslog()会通过socket将log文件发送给syslogd，syslogd在获取到log后，会对log进行处理，然后根据配置文件/etc/rsyslog.conf，将log保存到本地或者发送到其他服务器上。内核日志有printk（）打印至内核换装缓存中，换装缓存的内容直接映射到/proc/kmsg文件中,rsyslogd通过读取该文件获得内核日志。

7.2 syslog函数

应用程序使用syslog函数与rsyslogd守护进程通信。

#include <syslog.h>void syslog(int priority, const char* message, ...);
参数解释：
priority：日志级别，按位或，默认值为LOG_USER，取值如上表。
message：日志内容

打开日志的函数openlog：

#include <syslog.h>
void openlog(const char* ident, int logopt, int facility);
参数解释：
ident：所表示的字符串将固定地加在每行日志的前面以标识这个日志，通常就写成当前程序的名称以作标记。
logopt：LOG_CONS        直接写入系统控制台，如果有一个错误，同时发送到系统日志记录。LOG_NDELAY    立即打开连接（通常，打开连接时记录的第一条消息）。LOG_NOWAIT   不要等待子进程，因为其有可能在记录消息的时候就被创建了（GNU C库不创建子进程，所以该选项在Linux上没有影响。）LOG_ODELAY    延迟连接的打开直到syslog函数调用。（这是默认情况下，需要没被指定的情况下。）LOG_PERROR   （不在SUSv3情况下）同时输出到stderr（标准错误文件）。LOG_PID          包括每个消息的PID。
facility：指定记录消息程序的类型，如：LOG_FTP ——文件传输协议：ftpd、tftpd LOG_KERN ——内核产生的消息 LOG_LPR ——系统打印机缓冲池：lpr、lpd LOG_MAIL ——电子邮件系统 LOG_NEWS ——网络新闻系统

关闭日志的函数closelog：

#include <syslog.h>
void closelog();

#include <syslog.h>int main(int argc, char **argv) {openlog("zooyo", LOG_CONS | LOG_PID, 0);syslog(LOG_INFO,"This is a syslog test message generated by program %sn",argv[0]);closelog();return 0;
}运行一次程序将向/var/log/message文件添加一行信息如下：
gei zooyo[4554]: This is a syslog test message generated by program ./test1n

7.3 UID、EUID、GID、EGID

UID(user id)：创建进程的用户信息

EUID(effective userid)：创建进程的用户对进程所属可执行文件的操作权限信息，还包括是否有使用kill系统调用发送软中断信息到Linux内核结束进程的权限

GID：创建进程的用户所属群组的信息

EGID：用于标识进程目前所属用户组。和GID不同，因为进程执行时所属用户组可能改变

下面测试进程的UID和EUID的区别：

#include <unistd.h>
#include <stdio.h>int main()
{uid_t uid = getuid();uid_t euid = geteuid();printf("uid = %d, eid = %d\n", uid, euid);return 0;
}
输出：
uid = 1000, eid = 1000

内核主要是根据euid和egid来确定进程对资源的访问权限。一个进程如果没有SUID或SGID位，则euid=uid egid=gid，分别是运行这个程序的用户的uid和gid。
例如kevin用户的uid和gid分别为204和202，kevin运行myfile
程序形成的进程的euid=uid=204，egid=gid=202，内核根据这些值来判断进程对资源访问的限制

7.4 进程间关系

7.4.1 进程组

Linux下每个进程都隶属于一个进程组，因此每个进程除了具有PID信息外，还有进程组ID，即PID。进程组是一个或多个进程的集合。他们之间相互关联。进程组可以接收同一终端的各种信号，关联的进程有一个进程组号（PGID）。这个过程有点类似于 QQ 群，组相当于 QQ 群，各个进程相当于各个好友，把各个好友都拉入这个 QQ 群里，主要是方便管理，特别是通知某些事时，只要在群里吼一声，所有人都收到，简单粗暴。但是，这个进程组号和 QQ 群号是有点区别的，默认的情况下，当前的进程号会当做当前的进程组号。通过如下函数获取指定进程的PGID。

#include <unistd.h>
//获取进程ID，成功时返回进程pid，失败时返回-1并设置errno
pid_t getpid();//获取进程组ID，成功时返回进程pgid，失败时返回-1并设置errno
pid_t getpgid(pid_t pid);

使用示例：

#include<unistd.h>
#include <stdio.h>
main()
{pid_t pid = getpid();printf("pid=%d\n",pid);printf("pgid=%d\n",getpgid(pid));
}
输出：
pid=5160
pgid=5160

下面的函数用来设置进程组ID。该函数具有如下性质：

性质1：一个进程只能为自己或子进程设置进程组ID，不能设置其父进程的进程组ID。

性质2：if(pid == pgid), 由pid指定的进程变成进程组长;即进程pid的进程组ID pgid=pid.

性质3：if(pid==0),将当前进程的pid作为进程组ID.

性质4：if(pgid==0),将pid作为进程组ID.

#include <unistd.h>//成功时返回进程pgid，失败时返回-1并设置errno
int setpgid(pid_t pid, pid_t, pgid);

使用实例：

#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>int main()
{pid_t pid;if ((pid = fork()) < 0) {perror("fork");exit(1);} else if (pid == 0) {printf("child process PID is: %d\n", getpid());printf("child process PGID is: %d\n", getpgrp());//设置子进程的进程组ID为自己的PID，同时子进程变成自己进程组的leadersetpgid(pid, pid);sleep(5);printf("child process PGID is: %d\n", getpgrp());exit(0);}return 0;
}
输出：
child process PID is: 5266
child process PGID is: 5265

7.4.2 会话

一些有关联的进程组将形成一个会话(session)。下面的函数用于创建一个会话：

#include <unistd.h>
//成功时返回新的进程组的PGID，失败返回-1并设置errno
pid_t setsid(void);//获取sid
pid_t getsid(pid_t pid);

该函数具有如下性质：

（1）不能由组长进程调用。

（2）创建一个新的会话，并担任该会话组的组长，此时该进程是新会话的唯一成员。

（3）会新建一个进程组，其PGID就是调用该函数的进程的PID，并且调用该函数的进程成为新进程组的组长。

（4）调用该函数的进程将不在受终端控制。

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>int main()
{pid_t pid = fork(); //fork a processif (pid < 0) exit(0); //fork errorif (pid > 0) exit(0); //father process exitprintf("pid = %d\n", getpid());pid_t pgid = setsid();   //creat a new session for a processprintf("pgid = %d\n", pgid);pid_t sid = getsid(pid);printf("sid = %d\n", sid);return 0;
}
输出：
pid = 8013
pgid = 8013
sid = 8013

7.4.3 用ps命令查看进程

执行ps命令可查看进程、进程组和会话之间的关系：

ps -o pid,ppid,pgid,sid,comm | less
PID   PPID   PGID    SID COMMAND
7585   7439   7585   7585 bash
8234   7585   8234   7585 ps
8235   7585   8234   7585 less该命令创建了1个会话，SID是7585，和2个进程组，PGID分别为7585和8234。
bash命令的PID,PGID,SID相同，因此它既是会话首领，也是组7585的首领。
ps命令则是组8234的首领。

7.6 服务器程序后台化

下面的代码是让一个进程以守护进程的方式运行。守护进程的父进程一般都是init进程，因为它真正的父进程在fork出守护进程后就直接退出了，所以守护进程都是孤儿进程，由init接管。

创建守护进程的步骤：

1)fork()创建子进程，父进程exit()退出。

这是创建守护进程的第一步。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，在后台工作。

2)在子进程中调用 setsid() 函数创建新的会话

在调用了fork()函数后，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。

3)在子进程中调用 chdir() 函数，让根目录 ”/” 成为子进程的工作目录

这一步也是必要的步骤，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是chdir。

4)在子进程中调用 umask() 函数，设置进程的文件权限掩码为0

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)在孙进程中关闭任何不需要的文件描述符

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2)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。

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。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/wait.h>
#include<sys/types.h>
#include<sys/stat.h>
#include <fcntl.h>#define MAXFILE 65535int main()
{pid_t pc;int i,fd,len;char *buf="this is a dameon /n";len = strlen(buf);pc =fork();     //创建一个进程用来做守护进程if(pc<0){printf("error fork /n");exit(1);}else if(pc>0)exit(0);    //结束父进程setsid();       //使子进程独立1.摆脱原会话控制 2.摆脱原进程组的控制 3.摆脱控制中端的控制chdir("/");     //改变当前工作目录，这也是为了摆脱父进程的影响umask(0);       //重设文件权限掩码for(i=0;i<MAXFILE;i++)  //关闭文件描述符(常说的输入，输出，报错3个文件)，//因为守护进程要失去了对所属的控制终端的联系，这三个文件要关闭close(i);while(1){if((fd=open("/tmp/dameon.log",O_CREAT|O_WRONLY|O_APPEND))<0){printf("open file err /n");exit(0);}write(fd,buf,len+1);close(fd);sleep(1);}
}查看调用进程:ps aux | grep test
fei    9401    0.0    0.0    4380    72 ?    Ss    11.52    0:00    ./test
查看守护进程运行目录：pwdx 9401
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