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Linux守护进程基础

发布时间:2014-09-05 16:57:33作者:知识屋

1 守护进程中涉及到的基本概念


1.1进程组
1.1.1 进程组基本概念
进程组是一个或多个进程的集合,可以接收来自同一个终端的各种信号。每运行一个程序或是命令都将产生一个进程组。

每个进程属于一个进程组,而每个进程组都存在一个领头进程(或是叫组长进程),一般进程组的第一个进程是领头进程。领头进程可以创建一个进程组、创建该组中的进程。领头进程fork出的子进程也将在该进程组中,一旦子进程执行exec等退出函数就不再属于该进程组。

 


进程组的生命周期:从创建开始到最后一个进程离开为止成为进程组的生命周期。组中最后一个进程的离开可以是终止,或加入其他进程。进程组的生命周期与组长进程是否终止无关,只要有一个进程存在,进程组的生命周期就未结束。

1.1.2 相关命令
1、查看所有进程组pid(即领头进程的pid):ps –A –o pgrp= | sort |uniq

2、查看某个进程的进程组pid:ps –C 进程名 –o pgrp=

3、根据进程名获得进程pid:pidof 进程名

4、根据进程pid获得进程名:ps –aux |grep 进程pid

5、获取某个进程的具体信息:ps –ef |grep 进程名或进程pid

1.1.3 相关函数
#include <unistd.h>

pid_t getpgrp();    //获取进程组pid,即进组中的领头进程的pid,相当于调用getpgid(0)

pid_t getpid();     //获取当前进程pid

pid_t getppid();    //获取当前进程的父pid

pid_t getpgid();    //返回指定进程的进程组pid

int setpgid(pid_t pid, pid_t pgid); /*将pid进程的进程组id设置为pgid,如果两个参数相等,

                                                            *则pid指定的进程变成进程组组长。如果pid是0,则进程

                                                            *组id为pgid,如果pgid是0,则进程组id为pid。*/

int setpgrp();  //将当前进程所属的进程组的pid设置为当前进程的pid,相当于setpgid(0, 0)

1.2会话
1.2.1 会话基本概念
        一次登录形成一个会话,一个会话可包括多个进程组(www.linuxidc.com一个前台进程组和多个后台进程组),但只能有一个前台进程组。

1.2.2 相关函数
#include <unistd.h>

pid_t setsid();  

         当调用该函数的进程不是进程组的领头进程时,该函数才能建立新的会话。函数调用成功后,调用进程成为新会话的领头进程和新进程的领头进程,同时进程失去控制终端。

1.3控制终端
         进程组中有领头进程,类似地,会话中也对应有领头进程。会话的领头进程打开一个终端之后,该终端就成为会话的控制终端,与控制终端建立连接的会话的领头进程成为控制进程(session leader)。一个会话只能有一个控制终端,同时一个控制终端只能一个会话。         产生在控制端上的输入和信号(比如按下ctrl+c就会产生SIGINT信号)将发送给会话的前台进程组中的所有进程。

2守护进程及其特性
1、守护进程最重要的特性是后台运行;

2、守护进程必须与其运行前的环境脱离开来。这些环境包括未关闭的文件描述符,控制终端,会话和进程组,工作目录等,这些环境通常是从执行它的父进程(特别是Shell)中继承下来的。

3、守护进程可以在Linux系统启动时从脚本/etc/rc.d中启动,可以由作业规划进程crond启动,还可以由用户终端(通常是Shell)执行。

3 守护进程编程
        针对守护进程的特性可以将普通进程改造为守护进程。

3.1后台运行特性
让daemon在子进程中运行。

if( pid=fork() )

{

         exit(0);  //父进程结束,子进程继续

}

3.2脱离环境
3.2.1脱离进程组、登录会话和控制终端
         进程组、登录会话和控制终端通常都是从父进程继承下来的,为了不受它们的影响,控制终端必须将其摆脱。具体方法是调用setsid函数。

         通过if( pid=fork() ){exit(0);}将产生了子进程,能保证调用setsid的进程不是进程组中的领头进程。当setsid调用成功后,该子进程成为新会话中的领头进程和进程组的领头进程,并脱离了原来的会话、进程组和控制终端。

3.2.2禁止进程打开控制终端
if( pid=fork() )

{

         exit(0);  //该子进程结束,又产生子进程

}

         结束该子进程,产生新的子进程,此时的新子进程不是会话领头进程,所以不能打开控制终端。通过这种方式就能禁止进程打开控制终端。

3.2.3脱离打开的文件描述符
         进程从其父进程继承了打开的文件描述符。如不关闭,将会造成系统资源的浪费,同时,造成进程所在的文件系统无法卸载以及引起其他无法预料的错误。

max_fd = sysconf(_SC_OPEN_MAX);

for(i = 0; i < max_fd; i++)

{

close(i);

}


3.2.4脱离当前工作目录
进程活动时,其工作目录所在的文件系统不能卸载,一般需要将工作目录切换到根目录。对于需要运行日志的进程将工作目录改变到特定的目录。

chdir(“/”);

3.2.5重设文件的权限掩码 

         进程从其父进程继承的文件的权限掩码,可能会修改守护进程所创建的文件权限,需要将掩码清楚。

umask(0);

3.2.6处理SIGCHLD信号
         处理SIGCHLD信号并不是必须的。但对于某些进程,www.linuxidc.com 特别是服务器进程往往在请求到来时生成子进程处理请求。如果父进程没有等待(没有调用wait或waitpid)子进程的结束,子进程将成为僵尸进程(Zombie Process)从而占用系统资源。而如果父进程等待子进程结束,又将增加父进程的负担,影响服务器进程的并发性能。在Linux可以将SIGCHLD设置为SIG_IGN,这样内核在子进程结束时不会产生僵尸进程。

signal(SIGCHLD, SIG_IGN);  //屏蔽SIGCHLD信号

         这是常用于并发服务器提升性能的一个技巧。当服务器进程没有调用wait去清理子进程而产生僵尸子进程时,如果屏蔽了SIGCHLD信号,内核会把僵尸子进程转交给init进程处理。

4 守护进程示例
#include <unistd.h>    
#include <signal.h>    
#include <sys/types.h>    
#include <sys/stat.h>    
#include <stdio.h>    
#include <stdlib.h>   
  
void init_daemon()   
{   
  
         int pid;   
         int i;   
         int max_fd;  
  
   
         if(pid = fork())  
         {  
             exit(0); //父进程结束,子进程继续   
           }   
         else if(pid < 0)  
         {  
             exit(1); //fork失败              
           }  
  
         setsid();    
  
         if(pid = fork())  
         {  
             exit(0); //该子进程结束,又产生新子进程    
           }  
         else if(pid < 0)  
         {  
             exit(1); //fork错误,退出   
           }   
         
         /* 关闭打开的文件描述符*/   
         max_fd = sysconf(_SC_OPEN_MAX);  
  
         for(i = 0; i < max_fd; i++)  
         {   
             close(i);   
         }   
  
         /* 切换工作目录 */   
         chdir("/tmp");   
   
  
         /* 重设文件创建掩码 */   
         umask(0);   
  
         return;   
  
}   
  
int main()   
{   
  
         FILE *fp = NULL;   
  
         signal(SIGCHLD, SIG_IGN);   
  
         init_daemon();   
  
         while(1)   
         {   
  
             sleep(1);  
             if((fp = fopen("/mnt/hgfs/Share/unix/test.log", "a")) != NULL)  
             {   
                 fprintf(fp, "%s/n", "test message");   
                 fclose(fp);   
             }   
         }   
  
         return 0;   
}  
编译:gcc –o daemon daemon.c

运行:./daemon

查看守护进程:ps –ef |grep daemon

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查看该守护程序产生的文件:

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作者“Orion的博客”
 

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