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守护进程概述

守护进程，一般为 Daemon进程，常在系统引导载入时启动，在系统关闭时终止。许多后台服务都是通过守护进程实现的

如，要使某个进程脱离控制终端，那就必须把该进程转换为守护进程

编写守护进程

编写守护进程要遵循一个特定的流程，创建一个简单的守护进程分 5 步

1 创建子进程，父进程退出

当父进程退出就会在 shell 终端里造成一种程序已经运行完毕的假象，之后的工作都在子进程中完成，而用户在 shell 终端里就可以执行其他的命令，从而实现了与控制终端的脱离

由于父进程已经先于子进程退出，会造成子进程没有父进程，这样就变成了一个孤儿进程

在 Linux 中，每当系统发现一个孤儿进程，就会自动由 1 号进程（也就是 init 进程）收养它，这样，原先的子进程就会变成 init 进程的子进程

关键代码：

pid = fork();
if(pid > 0)
{
    exit(0);    //父进程退出
}

2 在子进程中创建新会话

进程组：

进程组是一个或多个进程的集合，进程组由进程组 ID 来惟一标识

除了进程号（PID）之外，进程组 ID 也是一个进程的必备属性

每个进程组都有一个组长进程，而组长进程的进程号 = 进程组 ID，且该进程 ID 不会因组长进程的退出而受到影响

会话期：

会话组是一个或多个进程组的集合，一般一个会话开始于用户登录，终止于用户退出，此期间的该用户运行的所有进程都属于这个会话期

关系图：

#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>

/*
 *创建一个新的会话，并担任该会话组的组长
 *return:
 *成功：进程ID
 *失败：-1
 */
pid_t setsid(void);

调用 setsid()的3 个作用：

让进程摆脱原会话的控制

让进程摆脱原进程组的控制

让进程摆脱原控制终端的控制

fork()函数：创建子进程再令父进程退出，子进程全盘复制了父进程的会话期、进程组和控制终端等，虽然父进程退出，但原先的会话期、进程组和控制终端等并没有改变

setsid()函数：能使进程完全独立出来，从而脱离所有其他进程的控制

fork()：创建的子进程继承了父进程的当前工作目录

通常可以让“ / ”作为守护进程的当前工作目录，也可以把当前工作目录换成其他的路径，如/tmp

chdir()：改变工作目录

4 重设文件权限掩码

文件权限掩码: 指屏蔽掉文件权限中的对应位

如，有一个文件权限掩码是 050，它就屏蔽了文件组拥有者的可读与可执行权限

由于fork() 新建的子进程继承了父进程的文件权限掩码，这样子进程使用文件有许多的麻烦。因此，把文件权限掩码设置为 0，可以大大增强该守护进程的灵活性

umask() : 设置文件权限掩码

5 关闭文件描述符

同文件权限掩码一样， fork()：新建的子进程会从父进程那里继承一些已经打开了的文件，这些被打开的文件可能永远不会被守护进程读或写

方式：

for(i = 0; i < MAXFILE; i++)
{
    close(i);
}

创建守护进程的流程图：

守护进程的出错处理：

由于守护进程完全脱离了控制终端，因此，不能像其他普通进程一样将错误信息输出到控制终端来通知程序员，即使使用 gdb 也无法正常调试

通用的办法：通过守护进程 syslogd 来维护将程序中的出错信息输入到系统日志文件中（例如：“/var/log/messages”），从而可以直观地看到程序的问题所在

该机制提供了 3 个 syslog 相关函数：

openlog()函数：用于打开系统日志服务的一个连接

syslog()函数：是用于向日志文件中写入消息

closelog()函数：是用于关闭系统日志服务的连接

#include <syslog.h>

/*
 *ident:
 *  通常为程序的名称, 要向每个消息加入的字符串
 *option:
 *  LOG_CONS:如 消息无法送到系统日志服务，则直接输出到系统控制终端
 *  LOG_NDELAY:立即打开系统日志服务的连接。正常情况下，直接发送到第一条消息时才打开连接
 *  LOG_PERROR:将消息也同时送到 stderr 上
 *  LOG_PID:在每条消息中包含进程的 PID
 *Facility:
 *  指定程序发送的消息类型
 *  LOG_AUTHPRIV：安全/授权信息
 *  LOG_CRON：时间守护进程(cron 及 at)
 *  LOG_DAEMON：其他系统守护进程
 *  LOG_KERN：内核信息
 *  LOG_LOCAL[0~7]：保留
 *  LOG_LPR：行打印机子系统
 *  LOG_MAIL：邮件子系统
 *  LOG_NEWS：新闻子系统
 *  LOG_SYSLOG：syslogd 内部所产生的信息
 *  LOG_UUCP：UUCP子系统
 */
void openlog(char *ident, int option, int facility);

#include <syslog.h>

/*
 *priority：
 *  指定消息的重要性
 *  LOG_EMERG：系统无法使用
 *  LOG_ALERT：需要立即采取措施
 *  LOG_CRIT：有重要情况发生
 *  LOG_ERR：有错误发生
 *  LOG_WARNING：有警告发生
 *  LOG_NOTICE：正常情况，但也是重要情况
 *  LOG_INFO：信息消息
 *  LOG_DEBUG：调试信息
 *format：
 *  以字符串指针的形式表示输出的格式，类似 printf 中的格式
 */
void syslog(int priority, char *format,...);

#include <syslog.h>

void closelog(void);

利用 syslog 服务的守护进程实例

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <fcntl.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/wait.h>
#include <syslog.h>

int main()
{
    pid_t pid,sid;
    int i,fd;
    char *buf = "This is a Daemon\n";

    pid = fork();
    if(pid < 0)
    {
        printf("Error fork\n");
        exit(1);
    }
    else if(pid > 0)
    {
        exit(0);    /*父进程退出*/
    }

    /*打开系统日志服务， openlog*/
    openlog("daemon_syslog",LOG_PID, LOG_DAEMON);
    if((sid = setsid()) < 0)
    {
        syslog(LOG_ERR, "%s\n", "setsid");
        exit(1);
    }
    if((sid = chdir("/")) < 0)
    {
        close(i);
    }
    /*这时创建完守护进程，以下开始正式进入守护进程工作*/
    while(1)
    {
        if((fd = open("/tmp/daemon.log", O_CREAT |
                                         O_WRONLY |
                                         O_APPEND, 0600)) < 0)
        {
            syslog(LOG_ERR,"open");
            exit(1);
        }
        write(fd, buf, strlen(buf)+1);
        close(fd);
        sleep(10);
    }
    closelog();
    exit(0);
}

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