守护进程

守护进程

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什么是守护进程

守护进程是生存期长的一种进程.它们常常在系统引导装入时启动,仅在系统关闭时才终止.因为它们没有控制终端,所以说它们是在后台运行的.unix系统有很多守护进程,它们执行日常事务活动. --- << APUE >>

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linux下的守护进程

root@codelover:/home/codelover# ps -axj
PPID   PID  PGID   SID TTY      TPGID STAT   UID   TIME COMMAND
0     1     1     1 ?           -1 Ss       0   0:01 /sbin/init splash
0     2     0     0 ?           -1 S        0   0:00 [kthreadd](用于创建其他内核进程)
2     4     0     0 ?           -1 S<       0   0:00 [kworker/0:0H]
2     6     0     0 ?           -1 S<       0   0:00 [mm_percpu_wq]
2     7     0     0 ?           -1 S        0   0:00 [ksoftirqd/0]
2     8     0     0 ?           -1 S        0   0:01 [rcu_sched]
2     9     0     0 ?           -1 S        0   0:00 [rcu_bh]
2    10     0     0 ?           -1 S        0   0:00 [migration/0]
2    11     0     0 ?           -1 S        0   0:00 [watchdog/0]
2    12     0     0 ?           -1 S        0   0:00 [cpuhp/0]
2    13     0     0 ?           -1 S        0   0:00 [cpuhp/1]

• 父进程id为0的进程通常是内核进程,作为系统引导装入过程的一部分而启动
• kthreadd用于创建其他内核进程,所以可以看到很多内核进程的ppid都是2

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如何编写守护进程

1. 调用umask将文件模式创建屏蔽字设置为一个已知值(通常0),主要是设置程序创建文件时的默认权限

2. 调用fork,然后退出父进程,这么做的原因是:

   • 守护进程需要脱离终端控制,那么需要成为一个新会话,成为新会话时才会切断和终端的联系
   • 而创建一个新会话的 前提条件是进程不是一个进程组的组长,因此让fork的子进程来做这个事,因为fork出来的子进程一定不是组长进程

• 调用setsid创建一个新会话,此时:

  • 此进程是新会话的首进程
  • 成为一个新进程组的组长进程
  • 没有终端控制

• 有人建议在此时,再次调用fork,让子进程成为守护进程,这样可以保证该守护进程不是会话首进程,防止它取得控制终端.

• 切换工作目录到根目录下,因为此时有可能进程的工作目录在一个挂载的文件系统,但是,守护进程一般是在操作系统重新启动一直存在,不应该在一个挂载的目录下.当然也可以切换到其他目录下

• 关闭不需要的文件描述符,因为此时守护进程可能持有其父进程的打开的描述符号,让守护进程关闭所有打开的文件描述符.

• 因为守护进程不需要输入和输出交互,因此需要打开/dev/null这个"黑洞",让0,1,2文件描述符都被重定向

• 日志记录,由于守护进程将标准输入输出错误都重定向了,无法将信息直观写到标准错误,并且不希望将信息写到控制台设备,也不希望写到文件,因为对于管理人员,写入文件需要定期检查文件,很麻烦.处理方法:

  • log函数,任何一个用户进程都可以打开/dev/klog来读取
  • syslog函数(大多数守护进程的选择),消息被发送到unix域数据报套接子/dev/log
  • udp 端口 514,syslog不产生udp数据,需要用户显示进行网络编程.

• 当需要与守护进程进行交互时,一般通过发送信号,守护进程通过捕捉信号作出相应响应

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Talk is cheap. Show me the code

#include <stdio.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/stat.h>
#include <sys/resource.h>
#include <syslog.h>


int main(int argc, char const *argv[]) {

    //将文件模式创建屏蔽字设置为0
    umask(0);
    pid_t pid = fork();

    if(pid < 0) {
        //创建失败
        return (0);
    } else if(pid != 0) {
        //结束父进程
        return (-1);
    }

    //设置新的会话id
    setsid();

    //重新fork,让守护进程不是不是会话首进程
    pid = fork();
    if(pid != 0) {
        return (-1);
    }

    //切换到根目录下
    chdir("/");

    //关闭所有打开的文件描述符
    struct rlimit r;
    getrlimit(RLIMIT_NOFILE, &r);
    for (size_t i = 0; i < r.rlim_max; i++) {
        close(i);
    }

    //重定向0,1,2
     int fd = open("/dev/null", O_RDWR);
     dup2(fd, 1);
     dup2(fd, 2);

     openlog("test.log", LOG_CONS, LOG_DAEMON);
     syslog(LOG_ERR, "%s","test error");

     while (1) {
         sleep(10);
     }
    return 0;
}