linux守护进程 编写要点

http://blog.csdn.net/gpengtao/article/details/7889728

2012

   守护进程（Daemon）是运行在后台的一种特殊进程，脱离于终端。它在执行过程中产生的信息也不会在终端上显示。守护进程周期性地执行某种任务或等待处理某些事件的发生。Linux的大多数服务器就是用守护进程实现的。

编写要点：（最后有完整示例）

1.屏蔽一些有关终端操作的信号。这是为了防止在守护进程还没有正常运行起来前，受到终端干扰退出或者挂起。代码：

signal(SIGTTOU, SIG_IGN);

signal(SIGTTIN, SIG_IGN);

signal(SIGTSTP, SIG_IGN);

signal(SIGHUP, SIG_IGN);
2.在后台运行。为避免挂起控制终端将其放入后台执行。方法是在进程中调用fork使父进程终止，让Daemon在子进程中后台执行。代码：
if( (pid = fork()) > 0)
    exit(0);    //父进程，结束父进程，子进程继续
3.脱离控制终端和进程组。代码：
setsid();  //刚才fork的子进程调用
调用成功后，进程成为新的会话组长和新的进程组长，并与原来的登录会话和进程组脱离。由于会话过程对控制终端的独占性，进程同时与控制终端脱离。
4.禁止进程重新打开控制终端。现在，进程已经成为无终端的会话组长，并且该会话没有控制终端，但会话组长可以重新申请打开一个控制终端。所以要让进程不是会话组长，来禁止进程重新打开控制终端。代码：
if( (pid = fork()) > 0)
   exit(0);  //之前的子进程结束，子子进程继续运行
此时的进程组id、会话id是之前子进程的pid，现在程序运行的是子子进程。虽然刚才的会话组长结束了，但是它pid还在，因为进程组、会话的生命期结束消失是在这个组、会话中所有进程都结束时才发生的。
5.关闭打开的文件描述符。进程从创建它的父进程那里继承了打开的文件描述符。如不关闭，将会浪费系统资源，造成进程所在的文件系统无法卸下以及引起无法预料的错误。代码：
#define MAX_FILENO 1024
for(i = 0; i < MAX_FILENO; ++i)
  close(i);
程序能打开的文件最大个数,在头文件<linux/limits.h>中 NR_OPEN 指定，查看并使用此值。
6.改变当前工作目录。进程活动时，其工作目录所在的文件系统不能卸下。一般需要将工作目录改变到根目录。写运行日志的进程将工作目录改变到特定目录如/tmp。代码：
chdir("/");
7.重设文件创建掩码。进程从创建它的父进程那里继承了文件创建掩模。它可能修改守护进程所创建的文件的存取位。为防止这一点，将文件创建掩模清除。代码：
umask(0);
8.处理SIGCHLD信号。对于某些进程，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。如果父进程不等待子进程结束，子进程将成为僵尸进程（zombie）从而占用系统资源。如果父进程等待子进程结束，将增加父进程的负担，影响服务器进程的并发性能。在Linux下可以简单地将 SIGCHLD信号的操作设为SIG_IGN来解决问题。代码：
signal(SIGCHLD, SIG_IGN);
上面说了这么多都是守护进程的编写要点，值得一提的是系统已经给我们提供了API让进程直接成为守护进程：
#include <unistd.h>
int daemon(int nochdir, int noclose);  //使进程成为守护进程
//0，则改变工作目录到“/”； 0，则重定向stdin、stdout、stderr到“/dev/null”
此外，守护进程可以与日志守护进程建立联系，将日志信息写入日志文件。用到的函数：
#include <syslog.h>
void openlog(const char *ident, int option, int facility);
//打开当前程序与日志守护进程之间的联系。
ident，是一个标记，ident所表示的字符串将固定地加在每行日志的前面以标识这个日志，通常就写成当前程序的名称以作标记。
option，一般是下列选项值取“与”运算(使用“|”表示，如“LOG_CONS | LOG_PID”)的结果：
　　LOG_CONS：如果送到system logger时发生问题，直接写入系统终端;
　　LOG_NDELAY：立即开启连接，通常连接是在第一次写入消息时才打开的;
    LOG_NOWAIT: Don't wait for child processes that may have  been  created while logging the message.  
               (The GNU C library does not create a child process, so this option has no effect on Linux.)
    LOG_ODELAY：The converse of LOG_NDELAY; opening of the connection is delayed until syslog() is called.
               (This is the default,and need not be specified.)
　　LOG_PERROR：将消息也同时送到stderr设备;
　　LOG_PID：将进程PID含入所有消息中。
facility，指明记录日志的程序的类型，它主要具有如下几类日志类型：
　　LOG_AUTH ：安全/授权消息
　　LOG_AUTHPRIV：安全/授权消息(私有)
　　LOG_CRON：时间守护进程(cron和at)专用
　　LOG_DAEMON：其它系统守护进程
　　LOG_KERN：核心消息
　　LOG_LOCAL0到LOG_LOCAL7：系统保留
　　LOG_LPR：printer子系统
　　LOG_MAIL：mail子系统
　　LOG_NEWS：USENET新闻子系统
　　LOG_SYSLOG：syslogd进程内部所产生的消息
　　LOG_USER(缺省)：一般使用者缺省使用消息
　　LOG_UUCP：UUCP子系统
　　LOG_FTP：FTP子系统使用
void syslog(int priority, const char *format, ...);
//产生一条日志信息，然后由日志守护程序将其发送到各日志文件。
level priority，紧急级别：
    LOG_EMERG：紧急状况
　　LOG_ALERT：高优先级问题，比如说数据库崩溃等，必须要立即采取反应行动
　　LOG_CRIT：重要状况发生，比如硬件故障
　　LOG_ERR：错误发生
　　LOG_WARNING：警告发生
　　LOG_NOTICE：一般状况，需要引起注意
　　LOG_INFO：信息状况
　　LOG_DEBUG：调试消息
第二个参数是消息及其格式，之后是格式对应的参数，如同C语言里面printf输出函数一样使用。
　　在实际使用中，如果我们的程序要使用系统日志功能，只需要在程序启动时使用openlog函数来连接syslogd程序，后面随时用syslog函数写日志就行了。
void closelog(void);
//关闭日志。虽然这个函数简单，但必不可少，因为日志也是资源，只打开不管可能会造成内存不足。
守护程序完整示例：
[cpp] view plain copy
 
#include <unistd.h>  
#include <signal.h>  
#include <fcntl.h>  
#include <sys/types.h>  
#include <sys/stat.h>  
#include <sys/syslog.h>  
#include <sys/param.h>  
#include <stdio.h>  
#include <stdlib.h>  
#include <time.h>  
#define MAX_FILENO 1024  
int init_daemon()  
{  
    int pid;  
    int i;  
    signal(SIGTTOU,SIG_IGN);  
    signal(SIGTTIN,SIG_IGN);  
    signal(SIGTSTP,SIG_IGN);  
    signal(SIGHUP ,SIG_IGN);  
    if( (pid = fork()) > 0)  
    {  
        exit(EXIT_SUCCESS);  
    }  
    else if(pid< 0)  
    {  
        perror("fork");  
        exit(EXIT_FAILURE);  
    }  
    setsid();  
    if( (pid = fork()) > 0)  
    {  
        exit(EXIT_SUCCESS);  
    }  
    else if(pid< 0)  
    {  
        perror("fork");  
        exit(EXIT_FAILURE);  
    }  
    for(i = 0; i < MAX_FILENO; ++i)  
    {  
        close(i);  
    }  
    open("/dev/null", O_RDONLY);  
    open("/dev/null", O_RDWR);  
    open("/dev/null", O_RDWR);  
    chdir("/tmp");  
    umask(0);  
    signal(SIGCHLD,SIG_IGN);  
    return 0;  
}  
int main(int argc,char *argv[])  
{  
    init_daemon();  
    openlog("MyLog", LOG_PID, LOG_KERN);  
    while(1)  
    {  
        sleep(1);  
        syslog(LOG_INFO,"This is my log : %s\n",argv[0]);  
    }  
}  
此时，ps -axj，显示：          
PPID   PID  PGID   SID  TTY   TPGID STAT   UID   TIME  COMMAND
 1    4613  4612   4612  ?     -1    S     1000   0:00  ./main
打开/var/log/messages 文件：
MyLog[4613]: This is my log : ./main