Linux进程间通信—创建守护进程

男娘i 2022-08-20 02:29 307阅读 0赞

## 守护进程 ##

守护进程是生存期长的一种进程。  
常常在系统引导装入时启动。  
它们无控制终端，故称之后台运行。

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## 为什么要引入守护进程？ ##

由于在linux中，每一个系统与用户进行交流的界面称为终端，每一个从此终端开始运行的进程都会依赖这个终端，这个终端就称为这些进程的控制终端。当控制终端被关闭时，相应的进程都会自动关闭。但是守护进程却能突破这种限制，它被执行开始运转，直到整个系统关闭时才退出。

**守护进程的特性：**  
1> 守护进程最重要的特性是后台运行。  
2> 其次，守护进程必须与其运行前的环境隔离开来。  
这些环境包括未关闭的文件描述符、控制终端、会话和进程组、工作目录以及文件创建掩码等。  
这些环境通常是守护进程从父进程那里继承下来的。

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## 守护进程的启动方式 ##

**(1)创建子进程，父进程退出**

调用fork产生一个子进程，同时父进程退出，所有后续工作都在子进程中完成。  
这样做会造成子进程没有父进程，变成一个孤儿进程（orphan）。  
每当系统发现一个孤儿进程，就会自动由1号进程（init）收养它，这样，原先的子进程就会变成1号进程的子进程。  
代码示例：

pid = fork();
    if(pid>0)
        exit(0);

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**(2)在子进程中创建新会话**

使用系统函数setsid()。  
由于创建守护进程的第一步调用了fork函数来创建子进程，再将父进程退出。  
由于在调用fork函数的时候，子进程全盘拷贝了父进程的会话期、进程组、控制终端等，虽然父进程退出了，但会话期、进程组、控制终端并没有改变，因此，还不是真正意义上的独立开来。  
而调用setsid函数会创建一个新的会话并自任该会话的组长，调用setsid函数有下面3个作用：让进程摆脱原会话的控制，让进程摆脱原进程组的控制，让进程摆脱原控制终端的控制

**进程组**：是一个或多个进程的集合。进程组有进程组ID来唯一标识。除了进程号(PID)之外，进程组ID（GID）也是一个进程的必备属性。每个进程都有一个组长进程，其组长进程的进程号等于进程组ID。且该进程组ID不会因为组长进程的退出而受影响。  
**会话周期**：会话期是一个或多个进程组的集合。通常，一个会话开始于用户登录，终止于用户退出，在此期间该用户运行的所有进程都属于这个会话期。  
**控制终端**：由于在linux中，每一个系统与用户进行交流的界面称为终端，每一个从此终端开始运行的进程都会依赖这个控制终端。

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使用fork函数创建的子进程继承了父进程的当前工作目录。  
由于在进程运行中，当前目录所在的文件是不能卸载的，这对以后的使用会造成很多的不便。  
利用`chdir("/");`把当前工作目录切换到根目录。

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**(4)重设文件权限掩码**

`umask(0);`将文件权限掩码设为0,Deamon创建文件不会有太大麻烦

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**(5)关闭所有不需要的文件描述符**

新进程会从父进程那里继承一些已经打开了的文件。  
这些被打开的文件可能永远不会被守护进程读写，而它们一直消耗系统资源。  
另外守护进程已经与所属的终端失去联系，那么从终端输入的字符不可能到达守护进程，守护进程中常规方法（如`printf`）输出的字符也不可能在终端上显示。  
所以通常关闭从0到MAXFILE(确保全部关闭，采用Linux系统最大文件描述符值)的所有文件描述符。

for(i=0;i<MAXFILE;i++)
        close(i);

（注：有时还要处理`SIGCHLD`信号`signal(SIGCHLD, SIG_IGN);`防止僵尸进程（zombie））

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## 创建守护进程代码实例 ##

#include <stdio.h>
    #include <stdlib.h>
    #include <unistd.h>
    
    #define MAXFILE 64
    
    int Daemon(void);
    
    int Daemon()
    {
        int i = 0;
        if(fork() != 0)
        {
            exit(0);  //父进程退出
        }
        setsid();       //成为新进程组组长和新会话领导，脱离控制终端
        chdir("/");     //切换工作目录为根目录
        umask(0);       //重设文件访问权限掩码
        for(; i < MAXFILE; i++)
        {
            close(i);//关闭所有从父进程继承来的文件
        }
        return 0;
    }
    
    int main()
    {
        Daemon();
        while(1)
        {
            sleep(1);
        }
        return 0;
    }

整个创建守护进程的过程完毕。