守护进程
Daemon 程序编写
- 首先是程序运行后调用fork，并让父进程退出。子进程获得一个新的进程ID，但继承了父进程的进程组ID。
- 调用setsid创建一个新的session，使自己成为新session和新进程组的leader，并使进程没有控制终端(tty)。
- 改变当前工作目录至根目录，以免影响可加载文件系统。或者也可以改变到某些特定的目录。
- 设置文件创建mask为0，避免创建文件时权限的影响。
- 关闭不需要的打开文件描述符。因为Daemon程序不需要于终端交互，通常就关闭STDIN、STDOUT和STDERR。其它根据实际情况处理。另一个问题是Daemon不能与终端交互，也就无法使用printf方法输出信息了。
daemon 系统函数
Linux 提供系统函数 daemon，用来创建守护进程。daemon函数包含两个参数，并会对kill信号做出响应。
daemon原型如下：
#include <unistd.h>
int daemon(int nochdir, int noclose);
简单的 demo 如下：
#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
int main(void)
{
if (daemon(0, 0))
{
printf("daemon error\n");
return -1;
}
while (1)
sleep(3);
return 0;
}
编译执行：
从上图可以看到：
- libc 的函数实现 daemon 只调用了一次 fork
- 子进程调用了 setsid，chdir 函数
- 调用 dup2 把 STDIN、STDOUT、STDERR 重定向到 /dev/null
fork 的目的
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。父进程退出后可以让子进程将在后台运行。
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。
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。
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。
忽略信号
守护进程需要忽略某些特定的信号防止以外的退出。
signal(SIGTTOU,SIG_IGN);
signal(SIGTTIN,SIG_IGN);
signal(SIGTSTP,SIG_IGN);
signal(SIGHUP,SIG_IGN);
关于 fork 两次的问题
如上测试，可以知道即使是 libc 的实现，也没有 fork 两次。
- 第一次fork
第一次fork的作用就是让子进程保持后台运行，不用挂在终端输入上。再就是为了后面的setsid服务，因为调用setsid函数的进程不能是进程组组长，fork 之后可以成功调用 setsid，设置为会话组组长。所以到这里子进程便成为了一个新会话组的组长。 - 第二次fork
第二次fork不是必须的。即使是 glibc 的库函数 daemon 也没有fork第二次。fork 第二次主要目的是，防止进程再次打开一个控制终端。因为打开控制终端的前提条件是该进程必须是会话组长。再 fork 一次，子进程 PID != PGID。所以也无法打开新的控制终端。
