一、三个概念

1.1.终端

　　在UNIX系统中，用户通过终端，登录得到一个shell进程，这个终端称为shell进程的控制终端，进程中，控制终端是保存在PCB中的信息，而fork()会复制PCB中的信息，故shell进程启动的其他进程的控制终端也是这个终端。默认情况下（没有重定向)，每个进程的标准输入、标准输出和标准错误输出都指向控制终端，进程从标准输入读也就是读用户的键盘输入，进程往标准输出或标准错误输出写也就是输出到显示器上。在控制终端输入一些特殊的控制键可以给前台进程发信号，例如Ctrl +C会产生SIGINT信号，Ctrl +\ 会产生 SIGQUIT信号。

1.2.进程组

　　进程组和会话在进程之间形成了一种两级层次关系:进程组是一组相关进程的集合，会话是一组相关进程组的集合。进程组和会话是为支持shell作业控制而定义的抽象概念，用户通过shell能够交互式地在前台或后台运行命令。进行组由一个或多个共享同一进程组标识符(PGID)的进程组成。一个进程组拥有一个进程组首进程，该进程是创建该组的进程，其进程ID为该进程组的ID，新进程会继承其父进程所属的进程组ID。进程组拥有一个生命周期，其开始时间为首进程创建组的时刻，结束时间为最后一个成员进程退出组的时刻。一个进程可能会因为终止而退出进程组，也可能会因为加入了另外一个进程组而退出进程组。进程组首进程无需是最后一个离开进程组的成员。

1.3.会话

　　会话是一组进程组的集合。会话首进程是创建该新会话的进程，其进程ID会成为会话ID。新进程会继承其父进程的会话ID。一个会话中的所有进程共享单个控制终端。控制终端会在会话首进程首次打开一个终端设备时被建立。一个终端最多可能会成为一个会话的控制终端。在任一时刻，会话中的其中一个进程组会成为终端的前台进程组，其他进程组会成为后台进程组。只有前台进程组中的进程才能从控制终端中读取输入。当用户在控制终端中输入终端字符生成信号后，该信号会被发送到前台进程组中的所有成员。当控制终端的连接建立起来之后，会话首进程会成为该终端的控制进程。

1.4 三者之间的联系

　　在终端上输入以下指令：

 

 

 

 　　其ID关系如图所示。

　　与进程组、会话的系统调用有：

//获取当前进程的组id
pid_t getpgrp(void);
//获取指定id进程的组id
pid_t getpgid(pid_t pid);
//设定指定id进程的组id
int setpgid(pid_t pid, pid_t pgid);
//获取指定id进程的会话id
pid_t getsid(pid_t pid);
//设置会话id
pid_t setsid(void);

二、守护进程

2.1 概念

　　守护进程（Daemon Process) ，也就是通常说的 Daemon进程（精灵进程)，是Linux中的后台服务进程。它是一个生存期较长的进程，通常独立于控制终端并且周期性地执行某种任务或等待处理某些发生的事件。一般采用以d结尾的名字。

　　守护进程具备下列特征:生命周期很长，守护进程会在系统启动的时候被创建并一直运行直至系统被关闭。它在后台运行并且不拥有控制终端。没有控制终端确保了内核永远不会为守护进自动生成任何控制信号以及终端相关的信号(如SIGINT、SIGQUIT)。

　　Linux的大多数服务器就是用守护进程实现的。比如, Internet服务器inetd,web服务器httpd等。

2.2守护进程的创建步骤

　　注意：创建会话，会话的创建者不能是组长进程。目的是为避免挂起控制终端将守护进程放入后台执行也是为了避免会话id冲突。方法是在进程中调用fork使父进程终止，让守护进程在子进程中后台执行。

　　1.执行一个fork()，之后退出父进程，子进程继续执行。

　　2.子进程调用setsid()，开启一个新的会话

　　3.清除进程的umask，以确保守护进程在创建、修改文件时有所需权限

　　4.修改当前工作目录

　　5.关闭继承自父进程的所有文件描述符（主要是0,1,2）

　　6.将0,1,2重定向到黑洞文件/dev/null（使用dup2）

　　7.实现业务核心逻辑

　　小案例代码如下：

/*
    写一个守护进程，每隔两秒获取一下系统时间，将这个时间写入到磁盘文件中

*/
#include <sys/time.h>
#include<stdio.h>
#include<sys/types.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/stat.h>
#include<fcntl.h>
#include <signal.h>
#include<time.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>
void work(int num){
    //捕捉到信号后获取系统时间
    time_t tm = time(NULL);
    //获取当前系统时间
    struct tm * loc = localtime(&tm);
    // char buf[1024];
    // sprintf(buf, "%d-%d-%d %d:%d:%d\n", loc->tm_year,loc->tm_mon,loc->tm_mday,loc->tm_hour,loc->tm_min,loc->tm_sec);
    // printf("%s\n",buf);
    char * str = asctime(loc);
    int fd = open("time.txt", O_RDWR|O_CREAT|O_APPEND,0664);
    write(fd, str,strlen(str));
}

int main(){
    //1.创建子进程，杀死父进程
    pid_t pid = fork();
    //退出父进程
    if(pid>0){
        exit(0);
    }
    //2.使用子进程创建一个会话
    setsid();

    //3.设置掩码
    umask(022);
    //4.更改工作目录
    chdir("/home/coco/LinuxTest/lession28");
    //5.关闭、重定向文件描述符
    int fd = open("/dev/null", O_RDWR);
    dup2(fd, STDOUT_FILENO);
    dup2(fd, STDIN_FILENO);
    dup2(fd, STDERR_FILENO);

    //业务逻辑
    //捕捉定时信号
    struct sigaction act;
    act.sa_flags = 0;
    act.sa_handler = work;
    sigemptyset(&act.sa_mask);

    sigaction(SIGALRM,&act, NULL);


    //创建定时器
    struct itimerval val;
    val.it_value.tv_sec = 2;
    val.it_value.tv_usec = 0;
    val.it_interval.tv_sec = 2;
    val.it_interval.tv_usec = 0;

    setitimer(ITIMER_REAL, &val, NULL);
    while(1){
        sleep(10);
    }

    return 0;
}