1:什么是Linux下的守護(hù)進(jìn)程

　　Linux daemon是運(yùn)行于后臺(tái)常駐內(nèi)存的一種特殊進(jìn)程，周期性的執(zhí)行或者等待trigger執(zhí)行某個(gè)任務(wù)，與用戶交互斷開，獨(dú)立于控制終端。一個(gè)守護(hù)進(jìn)程的父進(jìn)程是init進(jìn)程，它是一個(gè)孤兒進(jìn)程，沒有控制終端，所以任何輸出，無論是向標(biāo)準(zhǔn)輸出設(shè)備stdout還是標(biāo)準(zhǔn)出錯(cuò)設(shè)備stderr的輸出都被丟到了/dev/null中。守護(hù)進(jìn)程一般用作服務(wù)器進(jìn)程，如httpd，syslogd等。

2:進(jìn)程，進(jìn)程組，會(huì)話，控制終端之間的關(guān)系

因?yàn)槭刈o(hù)進(jìn)程的創(chuàng)建需要改變這些環(huán)境參數(shù)，所以了解它們之間的關(guān)系很重要:

上圖就描述了它們之間的聯(lián)系:

　　2.1 進(jìn)程組:它是由一個(gè)或多個(gè)進(jìn)程組成，進(jìn)程組號(hào)(GID)就是這些進(jìn)程中的進(jìn)程組長的PID。

　　2.2 會(huì)話:其實(shí)叫做會(huì)話期(session)，它包括了期間所有的進(jìn)程組，一般一個(gè)會(huì)話期開始于用戶login，一般login的是shell終端，所以shell終端又是此次會(huì)話期的首進(jìn)程，會(huì)話一般結(jié)束于logout。對(duì)于非進(jìn)程組長，它可以調(diào)用setsid()創(chuàng)建一個(gè)新的會(huì)話。

　　2.3 控制終端(tty):一般就是指shell終端，它在會(huì)話期中可有也可以沒有。

3:創(chuàng)建一個(gè)daemon的幾個(gè)步驟

　　3.1 實(shí)例(創(chuàng)建一個(gè)daemon,每隔10秒向/mydaemon.log文件寫入當(dāng)前時(shí)間一共三次)

void mydaemon(void) { pid_t pid;int fd, i, nfiles;struct rlimit rl;pid = fork();if(pid < 0)ERROR_EXIT("First fork failed!");if(pid > 0)exit(EXIT_SUCCESS);// father exitif(setsid() == -1)ERROR_EXIT("setsid failed!");pid = fork();if(pid < 0)ERROR_EXIT("Second fork failed!");if(pid > 0)// father exitexit(EXIT_SUCCESS);#ifdef RLIMIT_NOFILE/* 關(guān)閉從父進(jìn)程繼承來的文件描述符 */if (getrlimit(RLIMIT_NOFILE, &rl) == -1)ERROR_EXIT("getrlimit failed!");nfiles = rl.rlim_cur = rl.rlim_max;setrlimit(RLIMIT_NOFILE, &rl);for(i=3; i<nfiles; i++)close(i);#endif/* 重定向標(biāo)準(zhǔn)的3個(gè)文件描述符 */if(fd = open("/dev/null", O_RDWR) < 0)ERROR_EXIT("open /dev/null failed!");for(i=0; i<3; i++)dup2(fd, i);if(fd > 2) close(fd);/* 改變工作目錄和文件掩碼常量 */chdir("/");umask(0); }

3.2 解讀創(chuàng)建daemon的過程

　　A(7~12行):成為后臺(tái)進(jìn)程

　　　　用fork創(chuàng)建子進(jìn)程，父進(jìn)程退出，子進(jìn)程成為孤兒進(jìn)程被init接管，子進(jìn)程變?yōu)楹笈_(tái)進(jìn)程。

　　B(14~15行):脫離父進(jìn)程的控制終端，登陸會(huì)話和進(jìn)程組

　　　　調(diào)用setsid()讓子進(jìn)程成為新會(huì)話的組長，脫離父進(jìn)程的會(huì)話期。setsid()在調(diào)用者是某進(jìn)程組組長時(shí)會(huì)失敗，但是A已經(jīng)保證了子進(jìn)程不會(huì)是組長，B之后子進(jìn)程變成了新會(huì)話組的組長。

　　C(17~22行):禁止進(jìn)程重新開啟控制終端

　　　　因?yàn)闀?huì)話組的組長有權(quán)限重新打開控制終端，所以這里第二次fork將子進(jìn)程結(jié)束，留著孫進(jìn)程，孫進(jìn)程不是會(huì)話組的組長所以沒有權(quán)利再打開控制終端，這樣整個(gè)程序就與控制終端隔離了。

　　D(23~31行):關(guān)閉文件描述符

　　　　進(jìn)程從創(chuàng)建它的父進(jìn)程那里繼承了打開的文件描述符。如不關(guān)閉，將會(huì)浪費(fèi)系統(tǒng)資源，造成進(jìn)程所在的文件系統(tǒng)無法卸下以及引起無法預(yù)料的錯(cuò)誤。

　　E(32~36行):重定向0,1,2標(biāo)準(zhǔn)文件描述符

　　　　將三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)文件描述符定向到/dev/null中

　　F(38~40行):改變工作目錄和文件掩碼

　　　　進(jìn)程活動(dòng)時(shí)，其工作目錄所在的文件系統(tǒng)不能卸下(比如工作目錄在一個(gè)NFS中,運(yùn)行一個(gè)daemon會(huì)導(dǎo)致umount無法成功)。一般需要將工作目錄改變到根目錄。對(duì)于需要轉(zhuǎn)儲(chǔ)核心，寫運(yùn)行日志的進(jìn)程將工作目錄改變到特定目錄如chdir("/tmp")，進(jìn)程從創(chuàng)建它的父進(jìn)程那里繼承了文件創(chuàng)建掩模。它可能修改守護(hù)進(jìn)程所創(chuàng)建的文件的存取位。為防止這一點(diǎn)，將文件創(chuàng)建掩模清除：umask(0);

　　注:D,E,F三步是對(duì)當(dāng)前工作環(huán)境的修改，可以先做，因?yàn)檫@些修改都會(huì)被子進(jìn)程繼承下來

4:實(shí)例運(yùn)行

#define ERROR_EXIT(m)\ do\ {\perror(m);\exit(EXIT_FAILURE);\ }\ while(0)int main(int argc, char **argv) {time_t t;int fd, i;mydaemon();fd = open("./mydaemon.log", O_RDWR|O_CREAT, 0644);if(fd < 0)ERROR_EXIT("open /mydaemon.log failed!");for(i=0; i<3; i++){t = time(0);char *buf = asctime(localtime(&t));write(fd, buf, strlen(buf));sleep(10);}close(fd);return 0; }

上圖是main函數(shù)，運(yùn)行結(jié)果如下圖:

有圖可知，在open /mydaemon.log文件沒有權(quán)限，而切換到root權(quán)限后執(zhí)行成功，文件的內(nèi)容也是每10秒間隔寫入一次時(shí)間。因?yàn)槲覄?chuàng)建的mydaemon程序的工作目錄已經(jīng)切換到了根目錄，所以普通用戶沒有在根目錄下創(chuàng)建文件的權(quán)限。如果這里將文件創(chuàng)建在當(dāng)前目錄的話就不用切換到root權(quán)限。

5:函數(shù)daemon()

　　其實(shí)在linux下已經(jīng)有函數(shù)daemon函數(shù)用于創(chuàng)建一個(gè)后臺(tái)程序了，所以上面的工作已經(jīng)被加入了函數(shù)庫，直接使用輪子。

　　5.1 daemon函數(shù)原型及描述

#include <unistd.h> int daemon(int nochdir, int noclose);DESCRIPTIONThe daemon() function is for programs wishing to detach themselves from the controlling terminal and run in the background as system daemons.If nochdir is zero, daemon() changes the process's current working directory to the root directory ("/"); otherwise,the current working directory is left unchanged.If noclose is zero, daemon() redirects standard input, standard output and standard error to /dev/null; otherwise, no changes are mad to these file descriptors.

通過man手冊(cè)的描述可知，函數(shù)daemon接收兩個(gè)參數(shù):

　　nochdir:如果是0，將當(dāng)前工作目錄切換到根目錄"/"，否則工作目錄不改變。

　　noclose:如果是0，將0,1,2重定向到/dev/null，否則不變。

　　5.2 mydaemon和daemon

　　其實(shí)可以將mydeamon函數(shù)稍加修改符合daemon函數(shù)

void mydaemon(int nochdir, int noclose) { pid_t pid;int fd, i, nfiles;struct rlimit rl;pid = fork();if(pid < 0)ERROR_EXIT("First fork failed!");if(pid > 0)exit(EXIT_SUCCESS);// father exitif(setsid() == -1)ERROR_EXIT("setsid failed!");pid = fork();if(pid < 0)ERROR_EXIT("Second fork failed!");if(pid > 0)// father exitexit(EXIT_SUCCESS);#ifdef RLIMIT_NOFILE/* 關(guān)閉從父進(jìn)程繼承來的文件描述符 */if (getrlimit(RLIMIT_NOFILE, &rl) == -1)ERROR_EXIT("getrlimit failed!");nfiles = rl.rlim_cur = rl.rlim_max;setrlimit(RLIMIT_NOFILE, &rl);for(i=3; i<nfiles; i++)close(i);#endif/* 重定向標(biāo)準(zhǔn)的3個(gè)文件描述符 */if(!noclose){if(fd = open("/dev/null", O_RDWR) < 0)ERROR_EXIT("open /dev/null failed!");dup2(fd, STDIN_FILENO);dup2(fd, STDOUT_FILENO);dup2(fd, STDERR_FILENO); if(fd > 2)close(fd);}/* 改變工作目錄和文件掩碼常量 */if(!nochdir)chdir("/");umask(0); }

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問題:這樣普通用戶調(diào)用mydaemon(0,0)函數(shù)時(shí)還是會(huì)在console提示open mydaemon.log failed!: Permission denied，但是在37~39行已經(jīng)將它們重定向到了/dev/null了，很疑惑？？當(dāng)你close(0,1,2)之后普通用戶才不會(huì)提示錯(cuò)誤信息。

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linux編程-守護(hù)進(jìn)程編寫守護(hù)進(jìn)程（Daemon）是運(yùn)行在后臺(tái)的一種特殊進(jìn)程。它獨(dú)立于控制終端并且周期性地執(zhí)行某種任務(wù)或等待處理某些發(fā)生的事件。守護(hù)進(jìn)程是一種很有用的進(jìn)程。 Linux的大多數(shù)服務(wù)器就是用守護(hù)進(jìn)程實(shí)現(xiàn)的。比如，Internet服務(wù)器inetd，Web服務(wù)器httpd等。同時(shí)，守護(hù)進(jìn)程完成許多系統(tǒng)任務(wù)。比如，作業(yè)規(guī)劃進(jìn)程crond，打印進(jìn)程lpd等。守護(hù)進(jìn)程的編程本身并不復(fù)雜，復(fù)雜的是各種版本的Unix的實(shí)現(xiàn)機(jī)制不盡相同，造成不同 Unix環(huán)境下守護(hù)進(jìn)程的編程規(guī)則并不一致。需要注意，照搬某些書上的規(guī)則（特別是BSD4.3和低版本的System V）到Linux會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤的。下面結(jié)合一些前輩的文檔和自己的例子說說守護(hù)進(jìn)程的編程。.基本概念 .進(jìn)程.每個(gè)進(jìn)程都有一個(gè)父進(jìn)程.當(dāng)子進(jìn)程終止時(shí)，父進(jìn)程會(huì)得到通知并能取得子進(jìn)程的退出狀態(tài)。 .進(jìn)程組.每個(gè)進(jìn)程也屬于一個(gè)進(jìn)程組.每個(gè)進(jìn)程主都有一個(gè)進(jìn)程組號(hào)，該號(hào)等于該進(jìn)程組組長的PID號(hào).一個(gè)進(jìn)程只能為它自己或子進(jìn)程設(shè)置進(jìn)程組ID號(hào) .會(huì)話期.對(duì)話期(session)是一個(gè)或多個(gè)進(jìn)程組的集合。.setsid()函數(shù)可以建立一個(gè)對(duì)話期：如果，調(diào)用setsid的進(jìn)程不是一個(gè)進(jìn)程組的組長，此函數(shù)創(chuàng)建一個(gè)新的會(huì)話期。(1)此進(jìn)程變成該對(duì)話期的首進(jìn)程(2)此進(jìn)程變成一個(gè)新進(jìn)程組的組長進(jìn)程。(3)此進(jìn)程沒有控制終端，如果在調(diào)用setsid前，該進(jìn)程有控制終端，那么與該終端的聯(lián)系被解除。如果該進(jìn)程是一個(gè)進(jìn)程組的組長，此函數(shù)返回錯(cuò)誤。(4)為了保證這一點(diǎn)，我們先調(diào)用fork()然后exit()，此時(shí)只有子進(jìn)程在運(yùn)行，子進(jìn)程繼承了父進(jìn)程的進(jìn)程組ID，但是進(jìn)程PID卻是新分配的，所以不可能是新會(huì)話的進(jìn)程組的PID。從而保證了這一點(diǎn)。if((pid=fork())>0) //parentexit(0);else if(pid==0){ //th1 childsetsid(); //th1是成為會(huì)話期組長if(fork() ==0){ //th2不會(huì)是會(huì)話期組長(變成孤兒進(jìn)程組)...}}一． 守護(hù)進(jìn)程及其特性(1)守護(hù)進(jìn)程最重要的特性是后臺(tái)運(yùn)行。在這一點(diǎn)上DOS下的常駐內(nèi)存程序TSR與之相似。(2)其次，守護(hù)進(jìn)程必須與其運(yùn)行前的環(huán)境隔離開來。這些環(huán)境包括未關(guān)閉的文件描述符，控制終端，會(huì)話和進(jìn)程組，工作目錄以及文件創(chuàng)建掩模等。這些環(huán)境通常是守護(hù)進(jìn)程從執(zhí)行它的父進(jìn)程（特別是shell）中繼承下來的。(3)最后，守護(hù)進(jìn)程的啟動(dòng)方式有其特殊之處。它可以在Linux系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)從啟動(dòng)腳本/etc/rc.d中啟動(dòng)，可以由作業(yè)規(guī)劃進(jìn)程crond啟動(dòng)，還可以由用戶終端（通常是 shell）執(zhí)行。總之，除開這些特殊性以外，守護(hù)進(jìn)程與普通進(jìn)程基本上沒有什么區(qū)別。因此，編寫守護(hù)進(jìn)程實(shí)際上是把一個(gè)普通進(jìn)程按照上述的守護(hù)進(jìn)程的特性改造成為守護(hù)進(jìn)程。二． 守護(hù)進(jìn)程的編程要點(diǎn) (來自UEAP)前面講過，不同Unix環(huán)境下守護(hù)進(jìn)程的編程規(guī)則并不一致。所幸的是守護(hù)進(jìn)程的編程原則其實(shí)都一樣，區(qū)別在于具體的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)不同。這個(gè)原則就是要滿足守護(hù)進(jìn)程的特性。同時(shí)，Linux是基于Syetem V的SVR4并遵循Posix標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)起來與BSD4相比更方便。編程要點(diǎn)如下；1. 在后臺(tái)運(yùn)行。為避免掛起控制終端將Daemon放入后臺(tái)執(zhí)行。方法是在進(jìn)程中調(diào)用fork使父進(jìn)程終止，讓Daemon在子進(jìn)程中后臺(tái)執(zhí)行。if(pid=fork())exit(0); //是父進(jìn)程，結(jié)束父進(jìn)程，子進(jìn)程繼續(xù)2. 脫離控制終端，登錄會(huì)話和進(jìn)程組進(jìn)程屬于一個(gè)進(jìn)程組，進(jìn)程組號(hào)（GID）就是進(jìn)程組長的進(jìn)程號(hào)（PID）。登錄會(huì)話可以包含多個(gè)進(jìn)程組。這些進(jìn)程組共享一個(gè)控制終端。這個(gè)控制終端通常是創(chuàng)建進(jìn)程的登錄終端。控制終端，登錄會(huì)話和進(jìn)程組通常是從父進(jìn)程繼承下來的。我們的目的就是要擺脫它們，使之不受它們的影響。方法是在第1點(diǎn)的基礎(chǔ)上，調(diào)用setsid()使進(jìn)程成為會(huì)話組長：setsid();說明：當(dāng)進(jìn)程是會(huì)話組長時(shí)setsid()調(diào)用失敗。但第一點(diǎn)已經(jīng)保證進(jìn)程不是會(huì)話組長。setsid()調(diào)用成功后，進(jìn)程成為新的會(huì)話組長和新的進(jìn)程組長，并與原來的登錄會(huì)話和進(jìn)程組脫離。由于會(huì)話過程對(duì)控制終端的獨(dú)占性，進(jìn)程同時(shí)與控制終端脫離。3. 禁止進(jìn)程重新打開控制終端現(xiàn)在，進(jìn)程已經(jīng)成為無終端的會(huì)話組長。但它可以重新申請(qǐng)打開一個(gè)控制終端。可以通過使進(jìn)程不再成為會(huì)話組長來禁止進(jìn)程重新打開控制終端：if(pid=fork())exit(0); //結(jié)束第一子進(jìn)程，第二子進(jìn)程繼續(xù)（第二子進(jìn)程不再是會(huì)話組長）4. 關(guān)閉打開的文件描述符進(jìn)程從創(chuàng)建它的父進(jìn)程那里繼承了打開的文件描述符。如不關(guān)閉，將會(huì)浪費(fèi)系統(tǒng)資源，造成進(jìn)程所在的文件系統(tǒng)無法卸下以及引起無法預(yù)料的錯(cuò)誤。按如下方法關(guān)閉它們：for(i=0;i 關(guān)閉打開的文件描述符close(i);>5. 改變當(dāng)前工作目錄進(jìn)程活動(dòng)時(shí)，其工作目錄所在的文件系統(tǒng)不能卸下。一般需要將工作目錄改變到根目錄。對(duì)于需要轉(zhuǎn)儲(chǔ)核心，寫運(yùn)行日志的進(jìn)程將工作目錄改變到特定目錄如 /tmpchdir("/")6. 重設(shè)文件創(chuàng)建掩模進(jìn)程從創(chuàng)建它的父進(jìn)程那里繼承了文件創(chuàng)建掩模。它可能修改守護(hù)進(jìn)程所創(chuàng)建的文件的存取位。為防止這一點(diǎn)，將文件創(chuàng)建掩模清除：umask(0);7. 處理SIGCHLD信號(hào)處理SIGCHLD信號(hào)并不是必須的。但對(duì)于某些進(jìn)程，特別是服務(wù)器進(jìn)程往往在請(qǐng)求到來時(shí)生成子進(jìn)程處理請(qǐng)求。如果父進(jìn)程不等待子進(jìn)程結(jié)束，子進(jìn)程將成為僵尸進(jìn)程（zombie）從而占用系統(tǒng)資源。如果父進(jìn)程等待子進(jìn)程結(jié)束，將增加父進(jìn)程的負(fù)擔(dān)，影響服務(wù)器進(jìn)程的并發(fā)性能。在Linux下可以簡單地將 SIGCHLD信號(hào)的操作設(shè)為SIG_IGN。signal(SIGCHLD,SIG_IGN);這樣，內(nèi)核在子進(jìn)程結(jié)束時(shí)不會(huì)產(chǎn)生僵尸進(jìn)程。這一點(diǎn)與BSD4不同，BSD4下必須顯式等待子進(jìn)程結(jié)束才能釋放僵尸進(jìn)程。三． 守護(hù)進(jìn)程實(shí)例守護(hù)進(jìn)程實(shí)例包括兩部分：主程序test.c和初始化程序init.c。主程序每隔一分鐘向/tmp目錄中的日志test.log報(bào)告運(yùn)行狀態(tài)。初始化程序中的init_daemon函數(shù)負(fù)責(zé)生成守護(hù)進(jìn)程。讀者可以利用init_daemon函數(shù)生成自己的守護(hù)進(jìn)程。 #include<unistd.h> #include<signal.h> #include<stdio.h> #include<stdlib.h> #include<sys/param.h> #include<sys/types.h> #include<sys/stat.h> #include<time.h>void init_daemon() { int pid; int i; pid=fork(); if(pid<0) exit(1); //創(chuàng)建錯(cuò)誤，退出 else if(pid>0) //父進(jìn)程退出exit(0);setsid(); //使子進(jìn)程成為組長 pid=fork(); if(pid>0)exit(0); //再次退出，使進(jìn)程不是組長，這樣進(jìn)程就不會(huì)打開控制終端 else if(pid<0) exit(1);//關(guān)閉進(jìn)程打開的文件句柄 for(i=0;i<NOFILE;i++)close(i); chdir("/root/test"); //改變目錄 umask(0);//重設(shè)文件創(chuàng)建的掩碼 return; }void main() {FILE *fp;time_t t;init_daemon();while(1){sleep(60); //等待一分鐘再寫入fp=fopen("testfork2.log","a");if(fp>=0){time(&t);fprintf(fp,"current time is:%s\n",asctime(localtime(&t))); //轉(zhuǎn)換為本地時(shí)間輸出fclose(fp);}}return; }

運(yùn)行下面的命令：

cc testfork2.c -o testfork2

./testfork2

ps -ef|grep testfork2 可以查找到對(duì)應(yīng)的進(jìn)程

kill -9 1231殺死進(jìn)程

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總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的Linux 守护进程创建原理及简易方法的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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