Linux守护进程基础
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
查看该守护程序产生的文件：
作者“Orion的博客”
