Linux中编写简单的守护进程

1、守护进程概述

守护进程就是通常所说的daemon进程，他是linux中的后台服务进程。他是一个生存期很长的进程，通常独立于控制终端并且周期性的执行某种任务，或等待处理魔种发生的事件。守护进程通常在系统开机启动时开始执行，在系统关闭时终止。linux中很多服务器都是通过守护进程实现的。

由于在linux中，每一个系统与用户进行交流的界面成称为终端。每一个从终端开始执行的进程都会依赖于终端，这个终端称为这些进程的终端。当控制终端关闭时，相应的进程都会自动结束。但是守护进程能够突破这种限制，不受终端关闭的影响。反之，如果希望某个进程不因为用户、终端或者其他的变化而受影响，那么就必须把这给进程变成守护进程。

2、编写守护进程

编写守护进程看似复杂，但实际上也是遵循一个特定的流程的。就分5个步骤来讲解怎么创建一个简单守护进程。在讲解的同时，也会同时介绍与创建守护进程相关的概念与函数。

（1）创建子进程，父进程推出

这是编写守护进程的第一步。由于守护进程时脱离控制终端的，因此完成第一部后子进程变成后台进程，就给用户程序已经运行完毕的感觉。只有的所有工作都在子进程中完成，而用户可以通过shell执行其他的命令，从而在形式上做到了与控制端的脱离。到这里父进程推出之后，子进程就会称成为一个孤儿进程，在linux中当系统发现一个孤儿进程，就会由1号进程（也就是init进程）收养它，这样，原来的进程就会变成init进程的子进程了。其实现代码如下：

pid = fork;
if(pid > 0)
{exit(0);    //    父进程退出
}

（2）在子进程中创建会话

这个步骤时创建子进程中最重要的一步，虽然他的实现非常简单，但它的意义却非常重大。在这里使用的函数时setsid()。在介绍setsid之前，要了解两个概念：进程组和会话期。

进程组：进程组时一个或多个进程的集合。进程组由进程ID来唯一标识。处理进程组(PID)之外，进程组ID也是进程的必备属性。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。且进程组ID不会因为组长的推出而受影响。

会话期：会话组是一个或多个进程组的集合。通常一个会话开始于用户的登陆，终止与用户退出；或者开始于终端打开，结束于终端关闭。会话期的第一个进程称为会话组长。在此期间该用户运行的所有进程都属于这个会话期。

接下来具体介绍setsid()的相关内容。

setsid函数的作用：用于创建一个新会话，并且担任该会话的组长。

让进程摆脱原会话的控制
让进程摆脱原进程组的控制
让进程摆脱原控制端的控制

在父进程调用fork函数时，子进程全盘复制了父进程的会话期、进程组、控制端等。虽然父进程推出了，但原先的会话期、进程组、控制终端并没有改变，因此这不是真正意义上的独立，而setsid函数能够使进程完全独立出来，从而摆脱所有进程的控制。

（2）setsid函数格式

所需头文件

#include <unistd.h>

#include <sys/types.h>

函数原型

pid_t setsid(void);

函数返回值

成功：进程组ID

出错：-1

（3）改变当前目录

这一步也是必要的步骤。使用fork函数创建的子进程继承了父进程的当前工作目录。由于在进程运行过程中，当前目录所在的文件系统(比如“/mnt/usb”等)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，通常做法就是让“/”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，也可以将当前工作目录换作其他的工作路径，如“/tmp”。改变工作目录的函数就是chdir();

（4）重设文件权限掩码

文件权限掩码（通常用8进制表示）的作用是屏蔽文件权限中的对应位。例如，如果文件权限掩码是050，他表示屏蔽文件组拥有者的可读与可执行权限。有使用fork函数创建的子进程继承了父进程的文件权限掩码，这就给子进程使用文件带来了一定的麻烦。因此将文件权限掩码设置为0，可以增强该守护进程的灵活性。设置文件权限掩码的函数是umask()。在这里通常使用方法是umask(0)。

（5）关闭文件描述符

同文件权限掩码一样，用fork函数新创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可能被守护进程访问，但他们一样占用系统资源，而且还可能导致所在的文件系统无法被卸载。特别是守护进程与终端无关的，所以指向终端设备标准输入、标准输出和标准错误流已经失去了存在的价值，应当被关闭。通常按照下面的方式关闭文件描述符。

int num;
num = getdtablesize();    //获取当前进程文件描述符表大小
for(i = 0; i < num; i++)
{close(i);
}

这样一个简单的守护进程就建立起来了。

下面实现一个守护进程的完整实例：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <fcntl.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/wait.h>int main(int argc, char **argv)
{pid_t pid;int i, fd;pid = fork();     //第一步if(pid < 0){printf("Error fork\n");exit(1);}else if(pid > 0){exit(0);  //父进程退出}setsid();       //第二步chdir("/tmp");   //第三步umask(0);      //第四步for(i = 0; i < getbtablesize(); i++) //第五步{close(i);}/*下面开始守护进程的工作,一般都是一个死循环程序*/while(1){}exit(0)
}

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