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Linux守护进程解析

时间:2018-02-10  来源:未知  作者:admin666
首先说一下后台进程与守护进程的区别

最大的区别有以下几点:

(a)守护进程已经完全脱离终端控制台了,而后台程序并未完全脱离终端(在终端未关闭前还是会往终端输出结果);
(b)守护进程在关闭终端控制台时不会受影响,而后台程序会随用户退出而停止,需要在以nohup command & 格式运行才能避免影响;
(c)守护进程的会话组和当前目录,文件描述符都是独立的。后台运行只是终端进行了一次fork,让程序在后台执行,这些都没改变; 
守护进程的特点

守护进程(Daemon)是在后台运行的一种特殊进程,它脱离于终端,从而这可避免进程被任何终端所产生的信号打断,它在执行进程中的产生信息也不在任何终端上显示。守护进程周期性地执行某种任务或等待处理某些发生的事件,Linux的大多数服务器就是用守护进程实现的。

守护进程编程要点

1.屏蔽一些有关控制终端操作的信号,是为了防止在守护进程没有正常启动起来前,控制终端受到干扰退出或挂起。代码如下:

/* 处理可能的终端信号 */
signal(SIGTTOU, SIG_IGN);
signal(SIGTTIN, SIG_IGN);
signal(SIGTSTP, SIG_IGN);
signal(SIGHUP , SIG_IGN);

2.在后台运行。

/* 是父进程,结束父进程,子进程继续 */
if(fork())
    exit(0);

3.脱离控制终端和进程组:

(1)一个进程属于一个进程组,进程组号(PGID)就是进程组长的进程号(PID)

(2)同进程组中的进程共享一个控制终端,这个控制终端默认是创建进程的终端

(3)一个进程关联的控制终端和进程组通常是从父进程继承下来的,因此,这个子进程仍然受到父亲进程终端的影响,因为终端产生的信号会发送给前台进程组的所有进程。

基于以上原因,需要让为个子进程彻底摆脱该终端的影响,需要调用setsid()使子进程成为新的会话组长,代码如下:

setsid();

setsid()调用成功后,调用此函数的进程成为新的会话组长和新的进程组长,并与原来的进程组脱离关系。由于会话过程对控制终端的独占性,进程同时与控制终端脱离。

4.禁止进程重新打开控制终端,采用的办法是再次创建一个子进程,并让父亲进程退出,该子进程不再是会话组长,从而达到目的。代码如下:

/* 结束第一子进程,第二子进程继续 */
if(fork())
    exit(0);

5.关闭打开的文件描述符。因为进程从创建它的父进程那里继承了打开的文件描述符,一般情况下不再需要。如不关闭,将会浪费系统资源。代码如下:

#define NOFILE  256

for(i=0; i<NOFILE; i++)
    close(i);

6.改变当前工作目录。进程活动时,其工作目录所在的文件系统不能卸载。因此需要将守护进程的工作目录改变到合适的目录。代码如下:

chdir("/tmp");

7.重设文件创建掩码。进程从创建它的父进程那里继承了文件创建掩码。它可能修改守护进程所创建的文件的存取权限。代码如下:

umask(0);

8.处理SIGCHLD信号(子进程退出信号)。如果不等待子进程结束,子进程将成为僵尸进程从而占用系统内核资源。

/* 将子进程退出信号设为SIG_IGN,让系统帮助回收进程资源 */
signal(SIGCHLD, SIG_IGN);
整体代码如下:
#define NOFILE      256

void DaemonMode()
{
    int num = 0;
    int fd0, fd1, fd2;

    /* 屏蔽可能的信号 */
    signal(SIGTTOU, SIG_IGN);
    signal(SIGTTIN, SIG_IGN);
    signal(SIGTSTP, SIG_IGN);
    signal(SIGHUP , SIG_IGN);

    if(fork())
        exit(0);

    setsid();

    if(fork())
        exit(0);

    chdir("/tmp/httpd");

    umask(0);

    for(; num<NOFILE; num++)
        close(num);
    
    /* 将输入、输出重定向。因为之前描述符都关闭了,所以新打开值为0、1、2 */
    fd0 = open("/dev/null", O_RDWR);
    fd1 = dup(0);
    fd2 = dup(0);

    signal(SIGCHLD, SIG_IGN);
}
补充 setsid() 函数功能:
如果调用进程已经是一个进程组的组长,则此函数返回错误。为了杜绝这种情况,通常先调用fork()创建子进程,
然后使其父进程终止,而子进程继续,在子进程中调用此函数。

如果调用此函数的进程不是一个进程组组长,则此函数会创建一个新会话,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。由于会话对控制终端的独占性,进程同时与控制终端脱离。

本文永久更新链接地址:http://www.linuxidc.com/Linux/2018-02/150773.htm

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