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    Linux守护进程的编程实现

    守护进程(Daemon)是执行在后台的一种特殊进程。它独立于控制终端而且周期性地执行某种任务或等待处理某些发生的事件。守护进程是一种非常实用的进程。Linux的大多数server就是用守护进程实现的。比方,Internetserverinetd,Webserverhttpd等。同一时候,守护进程完毕很多系统任务。比方,作业规划进程crond,打印进程lpd等。 守护进程的编程本身并不复杂,复杂的是各种版本号的Unix的实现机制不尽同样,造成不同Unix环境下守护进程的编程规则并不一致。这须要读者注意,照搬某些书上的规则(特别是BSD4.3和低版本号的System V)到Linux会出现错误的。以下将全面介绍Linux下守护进程的编程要点并给出具体实例。 一. 守护进程及其特性 守护进程最重要的特性是后台执行。在这一点上DOS下的常驻内存程序TSR与之类似。其次,守护进程必须与其执行前的环境隔离开来。这些环境包含未关闭的文件描写叙述符,控制终端,会话和进程组,工作文件夹以及文件创建掩模等。这些环境一般是守护进程从执行它的父进程(特别是shell)中继承下来的。最后,守护进程的启动方式有其特殊之处。它能够在Linux系统启动时从启动脚本/etc/rc.d中启动,能够由作业规划进程crond启动,还能够由用户终端(一般是shell)执行。 总之,除开这些特殊性以外,守护进程与普通进程基本上没有什么差别。因此,编写守护进程实际上是把一个普通进程依照上述的守护进程的特性改造成为守护进程。假设读者对进程有比較深入的认识就更easy理解和编程了。 二. 守护进程的编程要点 前面讲过,不同Unix环境下守护进程的编程规则并不一致。所幸的是守护进程的编程原则事实上都一样,差别在于具体的实现细节不同。这个原则就是要满足守护进程的特性。同一时候,Linux是基于Syetem V的SVR4并遵循Posix标准,实现起来与BSD4相比更方便。编程要点例如以下; 1. 在后台执行。 为避免挂起控制终端将Daemon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。 if(pid=fork()) exit(0);//是父进程,结束父进程,子进程继续 2. 脱离控制终端,登录会话和进程组 有必要先介绍一下Linux中的进程与控制终端,登录会话和进程组之间的关系:进程属于一个进程组,进程组号(GID)就是进程组长的进程号(PID)。登录会话能够包含多个进程组。这些进程组共享一个控制终端。这个控制终端一般是创建进程的登录终端。 控制终端,登录会话和进程组一般是从父进程继承下来的。我们的目的就是要摆脱它们,使之不受它们的影响。方法是在第1点的基础上,调用setsid()使进程成为会话组长: setsid(); 说明:当进程是会话组长时setsid()调用失败。但第一点已经保证进程不是会话组长。setsid()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。因为会话过程对控制终端的独占性,进程同一时候与控制终端脱离。 3. 禁止进程又一次打开控制终端 如今,进程已经成为无终端的会话组长。但它能够又一次申请打开一个控制终端。能够通过使进程不再成为会话组长来禁止进程又一次打开控制终端:

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    Linux之守护进程理解(2)

    1、屏蔽一些有关控制终端操作的信号 防止在守护进程没有正常运转起来时,控制终端受到干扰退出或挂起。 2、脱离控制终端,登录会话和进程组 登录会话可以包含多个进程组,这些进程组共享一个控制终端,这个控制终端通常是创建进程的登录终端。控制终端,登录会话和进程组通常是从父进程继承下来的。我们的目的就是要摆脱它们,使之不受它们的影响。 其方法是在fork()的基础上,调用setsid()使进程成为会话组长。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。 setsid()实现了以下效果: (a) 成为新对话期的首进程 (b) 成为一个新进程组的首进程 (c) 没有控制终端。 3、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,但它可以重新申请打开一个控制终端。可以通过使进程不再成为会话组长来禁止进程重新打开控制终端,再fork()一次。 4、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,造成进程所在地文件系统无法卸下以及无法预料的错误。一般来说, 必要的是关闭0、1、2三个文件描述符,即标准输入、标准输出、标准错误。因为我们一般希望守护进程自己有一套信息输出、输入的体系,而不是把所有的东西 都发送到终端屏幕上。 5、改变当前工作目录 将当前工作目录更改为根目录。从父进程继承过来的当前工作目录可能在一个装配的文件系统中。因为守护进程通常在系统重启之前是一直存在的,所以如果守护进程的当前工作目录在一个装配文件系统中,那么该文件系统就不能被拆卸。 另外,某些守护进程可能会把当前工作目录更改到某个指定位置,在此位置做它们的工作。例如,行式打印机假脱机守护进程常常将其工作目录更改到它们的spool目录上。 6、重设文件创建掩码 将文件方式创建屏蔽字设置为0:umask(0)。 由继承得来的文件方式创建的屏蔽字可能会拒绝设置某些许可权。例如,若守护进程要创建一个组可读、写的文件,而继承的文件方式创建屏蔽字,屏蔽了这两种许可权,则所要求的组可读、写就不能起作用。 7、处理SIGCHLD信号 处理SIGCHLD信号并不是必须的。但对于某些进程, 特别是服务器进程往往在请求到来时fork子进程出来处理请求。如果父进程不等待子进程结束,子进程将成为僵尸进程(zombie)而仍占用系统资源。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。在系统V下可以简单地将SIGCHLD信号的操作设为SIG_IGN,即忽略掉。这样,内核在子进程结束时不会产生僵尸进程,这一点与BSD4不同,在BSD4下必须显示等待子进程结束才能释放僵尸进程。 8、记录信息 在Linux/Unix下有个syslogd的守护进程,向用户提供了syslog()系统调用。任何程序都可以通过syslog记录事件。  源码实现及分析:

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