Linux編程實現守護進程

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守護進程（Daemon）它是在一個特定的過程的背景進行。

事件。守護進程是一種非常實用的進程。

Linux的大多數server就是用守護進程實現的。

比方，Internetserverinetd，Webserverhttpd等。

同一時候，守護進程完畢很多系統任務。比方。作業規划進程crond，列印進程lpd等。
守護進程的編程本身並不複雜，複雜的是各種版本號碼的Unix的實現機制不盡同樣。造成不同Unix環境下守護進程的編程規則並不一致。這須要讀者注意，照搬某些書上的規則（特別是BSD4.3和低版本號碼的System V）到Linux會出現錯誤的。以下將全面介紹Linux下守護進程的編程要點並給出具體執行個體。

一． 守護進程及其特性
守護進程最重要的特性是後台執行。

在這一點上DOS下的常駐記憶體程式TSR與之類似。其次，守護進程必須與其執行前的環境隔離開來。這些環境包含未關閉的檔案描寫敘述符。控制終端。會話和進程組，工作資料夾以及檔案建立掩模等。

這些環境一般是守護進程從執行它的父進程（特別是shell）中繼承下來的。最後。守護進程的啟動方式有其特殊之處。它能夠在Linux系統啟動時從啟動指令碼/etc/rc.d中啟動。能夠由作業規划進程crond啟動，還能夠由使用者終端（一般是shell）執行。
總之。除開這些特殊性以外，守護進程與普通進程基本上沒有什麼差別。因此，編寫守護進程實際上是把一個普通進程依照上述的守護進程的特性改造成為守護進程。

假設讀者對進程有比較深入的認識就更easy理解和編程了。
二． 守護進程的編程要點
前面講過，不同Unix環境下守護進程的編程規則並不一致。所幸的是守護進程的編程原則事實上都一樣，差別在於具體的實現細節不同。這個原則就是要滿足守護進程的特性。

同一時候，Linux是基於Syetem V的SVR4並遵循Posix標準，實現起來與BSD4相比更方便。編程要點例如以下；
1. 在後台執行。
為避免掛起控制終端將Daemon放入後台執行。

方法是在進程中調用fork使父進程終止，讓Daemon在子進程中後台執行。

if(pid=fork())
exit(0);//是父進程。結束父進程，子進程繼續
2. 脫離控制終端，登入工作階段和進程組
有必要先介紹一下Linux中的進程與控制終端。登入工作階段和進程組之間的關係：進程屬於一個進程組，進程組號（GID）就是進程組長的進程號（PID）。登入工作階段能夠包含多個進程組。

這些進程組共用一個控制終端。

這個控制終端一般是建立進程的登入終端。

控制終端。登入工作階段和進程組一般是從父進程繼承下來的。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點的基礎上，調用setsid()使進程成為交談群組長：
setsid();
說明：當進程是交談群組長時setsid()調用失敗。但第一點已經保證進程不是交談群組長。

setsid()調用成功後。進程成為新的交談群組長和新的進程組長，並與原來的登入工作階段和進程組脫離。

因為會話過程對控制終端的獨佔性，進程同一時候與控制終端脫離。
3. 禁止進程又一次開啟控制終端
如今。進程已經成為無終端的交談群組長。但它能夠又一次申請開啟一個控制終端。能夠通過使進程不再成為交談群組長來禁止進程又一次開啟控制終端：

if(pid=fork())
exit(0);//結束第一子進程，第二子進程繼續（第二子進程不再是交談群組長）
4. 關閉開啟的檔案描寫敘述符
進程從建立它的父進程那裡繼承了開啟的檔案描寫敘述符。如不關閉，將會浪費系統資源，造成進程所在的檔案系統無法卸下以及引起無法預料的錯誤。

按例如以下方法關閉它們：
for(i=0;i 關閉開啟的檔案描寫敘述符close(i);>
5. 改變當前工作資料夾
進程活動時，其工作資料夾所在的檔案系統不能卸下。

一般須要將工作資料夾改變到根資料夾。

對於須要轉儲核心。寫執行日誌的進程將工作資料夾改變到特定檔案夾如/tmpchdir("/")
6. 重設檔案建立掩模
進程從建立它的父進程那裡繼承了檔案建立掩模。它可能改動守護進程所建立的檔案的存取位。

為防止這一點，將檔案建立掩模清除：umask(0);
7. 處理SIGCHLD訊號
處理SIGCHLD訊號並非必須的。

但對於某些進程。特別是server進程往往在請求到來時產生子進程處理請求。

假設父進程不等待子進程結束，子進程將成為殭屍進程（zombie）從而佔用系統資源。

假設父進程等待子進程結束，將添加父進程的負擔，影響server進程的並發效能。在Linux下能夠簡單地將SIGCHLD訊號的操作設為SIG_IGN。
signal(SIGCHLD,SIG_IGN);
這樣。核心在子進程結束時不會產生殭屍進程。這一點與BSD4不同，BSD4下必須顯式等待子進程結束才幹釋放殭屍進程。
三． 守護進程執行個體
守護進程執行個體包含兩部分：主程式test.c和初始化程式init.c。主程式每隔一分鐘向/tmp檔案夾中的日誌test.log報告執行狀態。

初始化程式中的init_daemon函數負責產生守護進程。讀者能夠利用init_daemon函數產生自己的守護進程。
1． init.c清單

#include < unistd.h >
#include < signal.h >
#include < sys/param.h >
#include < sys/types.h >
#include < sys/stat.h >
void init_daemon(void)
{
int pid;
int i;
if(pid=fork())
exit(0);//是父進程，結束父進程
else if(pid< 0)
exit(1);//fork失敗。退出
//是第一子進程，後台繼續執行
setsid();//第一子進程成為新的交談群組長和進程組長
//並與控制終端分離
if(pid=fork())
exit(0);//是第一子進程，結束第一子進程
else if(pid< 0)
exit(1);//fork失敗，退出
//是第二子進程，繼續
//第二子進程不再是交談群組長

for(i=0;i< NOFILE;++i)//關閉開啟的檔案描寫敘述符
close(i);
chdir("/tmp");//改變工作資料夾到/tmp
umask(0);//重設檔案建立掩模
return;
}
2． test.c清單
#include < stdio.h >
#include < time.h >

void init_daemon(void);//守護進程初始化函數

main()
{
FILE *fp;
time_t t;
init_daemon();//初始化為Daemon

while(1)//每隔一分鐘向test.log報告執行狀態
{
sleep(60);//睡眠一分鐘
if((fp=fopen("test.log","a")) >=0)
{
t=time(0);
fprintf(fp,"Im here at %s/n",asctime(localtime(&t)) );
fclose(fp);
}
}
}
在上述過程中RedHat Linux6.0通過編譯。過程，如下面：
編：gcc -g -o test init.c test.c
執行：./test
見過程：ps -ef
從輸出可以發現test各種特性守護進程符合上述要求。

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