linux下的daemon进程

转自：http://www.cnblogs.com/xuxm2007/archive/2011/07/29/2121280.html

 

#include <unistd.h>
int daemon(int nochdir,int noclose)
在创建精灵进程的时候,往往需要将精灵进程的工作目录修改为"/"根目录
并且将标准输入,输出和错误输出重定向到/dev/null
daemon的作用就是当参数nochdir为0时,将根目录修改为工作目录
noclose为0时,做输入,输出以及错误输出重定向到/dev/null
执行成功返回0
错误返回-1

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浅析daemon精灵守护进程创建背后的故事
#include <unistd.h>
int main(int argc, char *argv[])
{
...
if (daemon(0, 0)) {//调用glibc库函数daemon,创建daemon守护进程
perror("daemon");
return -1;
}
    好了执行到这里的就是daemon的子进程了[luther.gliethttp].
...
}
=========================================================
int daemon( int nochdir, int noclose )
{
pid_t pid;
if ( !nochdir && chdir("/") != 0 )//如果nochdir=0,那么改变到"/"根目录
return -1;
if ( !noclose )//如果没有close
{
int fd = open("/dev/null", O_RDWR);//打开空洞文件.
if ( fd < 0 )
return -1;
//对于每个进程,它的fds文件描述符表中:0,1和2文件句柄位置对应的fops文件操作函数集,
//fdt->fd[0],fdt->fd[1],fdt->fd[2],
//规定将分别与标准输入,标准输出,标准错误输出相关联[luther.gliethttp].
//所以用户应用程序调用open函数打开文件时,默认都是以3索引为开始句柄,故当前open返回的文件句柄最小值为3[luther.gliethttp].
//dup2(unsigned int oldfd, unsigned int newfd)系统调用就是用oldfd的fops操作文件集file,复制到newfd所在处
//即：fdt->fd[newfd] = fdt->fd[oldfd];
if ( dup2( fd, 0 ) < 0 || //使用字符设备/dev/null的fops函数操作集,替换0句柄对应的文件操作集.
     dup2( fd, 1 ) < 0 || //使用字符设备/dev/null的fops函数操作集,替换1句柄对应的文件操作集.
          dup2( fd, 2 ) < 0 ) //使用字符设备/dev/null的fops函数操作集,替换2句柄对应的文件操作集.
{
close(fd);
return -1;
}
//如果上面替换成功,那么键盘的任何操作将不会对该进程产生任何影响,因为0,1,2句柄所在处的fops文件操作集已经都变成了,

//被重定向为"/dev/null"空洞设备的fops.所以对0,1,2句柄的读写操作,也就是在对/dev/null设备作读写操作.
close(fd);//关闭打开的/dev/null
}
   pid = fork();//创建子进程.
if (pid < 0)
return -1;
if (pid > 0)
    _exit(0);//返回执行的是父进程,那么父进程退出,让子进程变成真正的孤儿进程.
//ok,我们期望的daemon子进程执行到这里了.
if ( setsid() < 0 )//设置session id.
return -1;
return 0;//成功创建daemon子进程[luther.gliethttp].
}

http://docs.linuxtone.org/ebooks/C&CPP/c/ch34s03.html

http://blog.csdn.net/yyyzlf/article/details/5267954

由于守护进程的特点，编写守护进程程序必须遵守一定的规则。本节将阐述这些规则的要点，并给出相关代码。

8.2.1  实现守护进程的步骤

在Linux系统中，要编程实现一个守护进程必须遵守如下的步骤。

1．让init进程成为新产生进程的父进程。

调用fork函数创建子进程后，使父进程立即退出。这样，产生的子进程将变成孤儿进程，并被init进程接管，同时，所产生的新进程将变为在后台运行。

2．调用setsid函数

通过调用setsid函数，使得新创建的进程脱离控制终端，同时创建新的进程组，并成为该进程组的首进程。为了使读者更好地理解这一步骤，下面介绍进程组、会话（session）的基本概念。

在Linux系统中，所有的进程都属于各自的进程组。进程组是一个或多个进程的集合。打个比方，可以认为某个班级是一个进程组，而其中成员就是进程。一个班级至少有一个成员。当一个班级的最后一个成员不存在的时候，这个班级也就不存在了，也就是进程组消亡了。

每个进程组都有类似于进程号的标识，称为进程组ID。进程组ID是由领头进程的进程号决定的，每个进程组都存在一个领头进程。进程组的存在与否与领头进程是否存在没有关系。

会话是一个或多个进程组的集合。与进程组类似，每个会话都存在一个领头进程。Linux是一个多用户的操作系统，在同一时刻系统中会存在属于不同用户的多个进程。如果用户在某个终端上发送了某个信号，例如，按下“Ctrl+C”发送SIGINT信号，如何确保信号被正确地发送到对应的进程，同时不会影响使用其他终端的用户的进程？

会话和进程组是Linux内核用于管理多用户情况下用户进程的方法。每个进程都属于一个进程组，而进程组又属于某个会话。当用户从终端登录系统（不管是终端还是伪终端），系统会创建一个新的会话。在该终端上启动的进程都会被系统划归到会话的进程组中。

会话中的进程通过该会话中的领头进程（常称其为控制进程）与一个终端相连。该终端是会话的控制终端。一个会话只能有一个控制终端，反之一样。如果会话存在一个控制终端，则它必然拥有一个前台进程组。属于该组的进程可以从控制终端获得输入。这时，其他的进程组都为后台进程组。图8.3所示为会话、进程组、进程与控制终端之间的关系。

图8.3  会话、进程组、进程与控制终端的关系

由于守护进程没有控制终端，而使用fork函数创建的子进程继承了父进程的控制终端、会话和进程组，因此，必须创建新的会话，以脱离父进程的影响。Linux系统提供了setsid函数用于创建新的会话。setsid函数的信息如表8.1所示。

表8.1                                                              setsid函数

头文件

<unistd.h>

函数形式

pid_t setsid(void);

返回值

成功

失败

是否设置errno

调用进程的会话ID

−1

是

setsid函数将创建新的会话，并使得调用setsid函数的进程成为新会话的领头进程。调用setsid函数的进程是新创建会话中的惟一的进程组，进程组ID为调用进程的进程号。setsid函数产生这一结果还有个条件，即调用进程不为一个进程的领头进程。由于在第一步中调用fork的父进程退出，使得子进程不可能是进程组的领头进程。该会话的领头进程没有控制终端与其相连。至此，满足了守护进程没有控制终端的要求。

3．更改当前工作目录

使用fork函数产生的子进程将继承父进程的当前工作目录。当进程没有结束时，其工作目录是不能被卸载的。为了防止这种问题发生，守护进程一般会将其工作目录更改到根目录下（/目录）。更改工作目录使用的函数是chdir。

4．关闭文件描述符，并重定向标准输入、输出和错误输出

新产生的进程从父进程继承了某些打开的文件描述符，如果不使用这些文件描述符，则需要关闭它们。守护进程是运行在系统后台的，不应该在终端有任何的输出信息。可以使用dup函数将标准输入、输出和错误输出重定向到/dev/null设备上（/dev/null是一个空设备，向其写入数据不会有任何输出）。下面给出具体的代码：

…

      int fd;

      //将标准输入输出重定向到空设备

      fd = open ("/dev/null", O_RDWR, 0);

      if (fd != -1)

    {

      dup2 (fd, STDIN_FILENO);

      dup2 (fd, STDOUT_FILENO);

      dup2 (fd, STDERR_FILENO);

      if (fd > 2)

        close (fd);

    }

…

5．设置守护进程的文件权限创建掩码

很多情况下，守护进程会创建一些临时文件。出于安全性的考虑，往往不希望这些文件被别的用户查看。这时，可以使用umask函数修改文件权限，创建掩码的取值，以满足守护进程的要求。

8.2.2  守护进程具体实现

本节给出一个守护进程创建的实例。程序p8.1.c中定义了daemon函数，用于实现对守护进程的创建。其创建思想在8.2.1中有详细的介绍，程序的具体代码如下：

//p8.1.c 守护进程的实现

#include <stdio.h>

#include <unistd.h>

#include <sys/types.h>

#include <sys/stat.h>

#include <fcntl.h>

/* daemon函数用于将调用函数的进程转化为守护进程 */

int

daemon (int nochdir, int noclose)

{

  pid_t pid;

  pid = fork ();

  /* 如果创建进程失败 */

  if (pid < 0)

    {

      perror ("fork");

      return -1;

    }

  /* 父进程退出运行 */

  if (pid != 0)

    exit (0);

  /* 成为会话领头进程 */

  pid = setsid();

  if (pid < -1)

    {

      perror ("setsid");

      return -1;

    }

  /* 将工作目录修改成根目录 */

  if (! nochdir)

    chdir ("/");

  /* 将标准输入输出重定向到空设备 */

  if (! noclose)

    {

      int fd;

      fd = open ("/dev/null", O_RDWR, 0);

      if (fd != -1)

    {

      dup2 (fd, STDIN_FILENO);

      dup2 (fd, STDOUT_FILENO);

      dup2 (fd, STDERR_FILENO);

      if (fd > 2)

        close (fd);

    }

    }

  umask (0027);

  return 0;

}

int main(void)

{

      daemon(0,0);

      sleep(1000);

      return 0;

} 

使用gcc编译p8.1.c，得到名为p8.1的可执行文件。执行该程序，程序将以守护进程的状态运行，如图8.4所示。