什么是守护进程？

Posted 2021-12-31 乌有先生历险记

在了解守护进程之前，需要先知道什么是什么是终端？什么是作业？什么是进程组？什么是会话？

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附于这个终端，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。

守护进程就是一个生存周期较长，独立于控制终端并且周期性执行某种任务的进程。之所以要脱离终端，就是为了防止进程运行过程中被任何终端信息所打断。

所以，要创建守护进程，我们就要将这个进程脱离终端。

shell分前后台作业来控制的不是进程而是作业。一个作业由多个进程组成。Shell可以运行一个前台作业和任意多个后台作业，称为作业控制。bash就是一个独立的作业。

进程组是一个或多个进程的集合，每个进程除了有一个PID以外，还有一个PGID。PGID就是组长的PID。进程组通常和一个作业相关联，可以接收来自同一个终端的信号。

当然，进程组和作业也并不是完全等价的两个概念：如果作业中某个进程有创建了新的子进程，该子进程不属于作业，但属于该进程组。

会话（Session）是一个或多个进程组的集合。一个会话可以有一个控制终端。一个会话中，有一个前台作业和若干个后台作业。会话SID是会话手进程的PID。

为什么只能运行一个前台作业？当我们在前台新起了一个作业，shell就被提到了后台，因此shell就没有办法再继续接受我们的指令并且解析运行了。但是如果前台进程退出了，shell就会有被提到前台来，就可以继续接受我们的命令并且解析运行。

那么，如何来切断进程和终端的关系呢？

首先，调用 setsid() 使子进程成为新的会话组长。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。

调用setsid（）有一个前提，就是该进程不能是一个组长进程，因此需要先fork并且杀死父进程，setsid （）的调用者是子进程。

接下来，要禁止进程重新打开控制终端。能打开控制终端的进程一定是进程组组长，因此我们需要再次fork（），并且杀死父进程，留下的子进程就不再是话首进程和进程组组长。于是，这个子进程也不再拥有打开终端的权限，至此，我们彻底切断了该进程和终端的联系。

最后，要关闭打开的文件描述符，或者对打开的文件描述符进行重定向。因为进程会继承从父进程那里的文件描述符，如果不关闭，会浪费系统的资源。

如果想改变该进程的所在目录，可以调用chdir("/") 将该守护进程转移到根目录。

如果该守护进程有子进程，那么守护进程需要等待子进程退出，否则子进程会变成僵尸进程。为了减少该守护进程的负担，防止其回收子进程对服务器并发性能的影响，可以使用signal(SIGCHLD, SIG_IGN) 对SIGCHLD忽略。这样就可以防止僵尸进程产生。

#include <unistd.h>   
#include <signal.h>   
#include <fcntl.h>  
#include <sys/syslog.h>  
#include <sys/param.h>   
#include <sys/types.h>   
#include <sys/stat.h>   
#include <stdio.h>  
#include <stdlib.h>  
#include <time.h>  
  
int init_daemon(void)  
   
    int pid;   
    int i;  
      
    // 1）屏蔽一些控制终端操作的信号  
    signal(SIGTTOU,SIG_IGN);   
    signal(SIGTTIN,SIG_IGN);   
    signal(SIGTSTP,SIG_IGN);   
    signal(SIGHUP ,SIG_IGN);  
   
    // 2）在后台运行  
    if( pid=fork() ) // 父进程  
        exit(0); //结束父进程，子进程继续  
    else if(pid< 0) // 出错  
        perror("fork");  
        exit(EXIT_FAILURE);  
      
      
    // 3）脱离控制终端、登录会话和进程组  
    setsid();    
      
    // 4）禁止进程重新打开控制终端,这是一种防御性编程，是可选的一步
    if( pid=fork() ) // 父进程  
        exit(0);      // 结束第一子进程，第二子进程继续（第二子进程不再是会话组长）
     
    else if(pid< 0) // 出错  
        perror("fork");  
        exit(EXIT_FAILURE);  
        
      
    // 5）关闭打开的文件描述符  
    // NOFILE 为 <sys/param.h> 的宏定义  
    // NOFILE 为文件描述符最大个数，不同系统有不同限制  
    for(i=0; i< NOFILE; ++i)  
        close(i);  
      
      
    // 6）改变当前工作目录  
    chdir("/tmp");   
      
    // 7）重设文件创建掩模，因为进程从创建它的父进程那里继承了文件创建掩模。它可能修改守护进程所创建的文件的存取权限。
    umask(0);    
      
    // 8）处理 SIGCHLD 信号  
    signal(SIGCHLD,SIG_IGN);  
      
    return 0;   
   
  
int main(int argc, char *argv[])   
  
    init_daemon();  
      
    while(1);  
  
    return 0;