守护进程

    1.守护进程（Daemon）是运行在后台的一种特殊进程。它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。守护进程是一种很有用的进程。linux的大多数服务器就是用守护进程实现的。同时，守护进程完成许多系统任务。比如，作业规划进程crond，打印进程lpd等。

    2.守护进程及其特性 
     守护进程最重要的特性是后台运行。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模等。这些环境通常是守护进程从执行它的父进程（特别是shell）中继承下来的。最后，守护进程的启动方式有其特殊之处。它可以在Linux系统启动时从启动脚本/etc/rc.d中启动，可以由作业规划进程crond启动，还可以由用户终端（通常是shell）执行。 
总之，除开这些特殊性以外，守护进程与普通进程基本上没有什么区别。因此，编写守护进程实际上是把一个普通进程按照上述的守护进程的特性改造成为守护进程。

     (1)自成进程组，自成会话，与控制终端脱关联； 
         (2)守护进程的父进程是1号进程； 
         (3)守护进程的命令一般以字符d结尾； 
         (4)守护进程的生命周期是7*24小时不掉线； 
         (5)一般的网络服务器都以守护进程的形式在后台运行，比如常见的http，ftp等等服务器都是以守护进程的形式在后台运行；

        3.守护进程的编程要点 

          Linux是基于Syetem V的SVR4并遵循Posix标准，其编程要点如下：

       （1）在后台运行： 
        为避免挂起控制终端将Daemon放入后台执行。方法是在进程中调用fork使父进程终止，让Daemon在子进程中后台执行。 
        if(pid=fork()) 
        exit(0);//是父进程，结束父进程，子进程继续 
       （2）脱离控制终端，登录会话和进程组： 
        有必要先介绍一下Linux中的进程与控制终端，登录会话和进程组之间的关系：进程属于一个进程组，进程组号（GID）就是进程组长的进程号（PID）。登录会话可以包含多个进程组。这些进程组共享一个控制终端。这个控制终端通常是创建进程的登录终端。 
控制终端，登录会话和进程组通常是从父进程继承下来的。我们的目的就是要摆脱它们，使之不受它们的影响。方法是在第1点的基础上，调用setsid()使进程成为会话组长，当进程是会话组长时setsid()调用失败。但第一点已经保证进程不是会话组长。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。由于会话过程对控制终端的独占性，进程同时与控制终端脱离。 
      （3）禁止进程重新打开控制终端 
        现在，进程已经成为无终端的会话组长。但它可以重新申请打开一个控制终端。可以通过使进程不再成为会话组长来禁止进程重新打开控制终端： if(pid=fork()) 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） 
      （4）关闭打开的文件描述符 
        进程从创建它的父进程那里继承了打开的文件描述符。如不关闭，将会浪费系统资源，造成进程所在的文件系统无法卸下以及引起无法预料的错误。按如下方法关闭它们：for(i=0;i 关闭打开的文件描述符close(i);> 
      （5）改变当前工作目录 
        进程活动时，其工作目录所在的文件系统不能卸下。一般需要将工作目录改变到根目录。对于需要转储核心，写运行日志的进程将工作目录改变到特定目录如/tmpchdir("/") 
      （6）重设文件创建掩模 
       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位。为防止这一点，将文件创建掩模清除：umask(0); 
      （7）处理SIGCHLD信号 
        处理SIGCHLD信号并不是必须的。但对于某些进程，特别是服务器进程往往在请求到来时生成子进程处理请求。如果父进程不等待子进程结束，子进程将成为僵尸进程（zombie）从而占用系统资源。如果父进程等待子进程结束，将增加父进程的负担，影响服务器进程的并发性能。在Linux下可以简单地将SIGCHLD信号的操作设为SIG_IGN。 
        signal(SIGCHLD,SIG_IGN); 
        这样，内核在子进程结束时不会产生僵尸进程。

    4.守护进程实例

     关键步骤:

Setsid函数

#include<unistd.h>

pid_t  setsid(void);

返回值：成功返回新会话的ID；失败返回-1

setsid函数创建一个新会话和新进程组，setsid调用保证新会话没有控制终端。

守护进程调用该函数将成为新会话的会话领导和新进程组的进程组领导。

 

chdir函数

#include<unistd.h>

int  chdir(const char *path);  

chdir函数改变当前的工作目录为path所包含的新目录

 

umask函数

#include

void  umask(int mask);   // r-4; w-2; x-1

umask函数改变目录和文件的创建模式。

         测试代码：

        

        测试结果显示，“today is friday!!!”字符串会被循环写入test3.txt文件中，且同时关闭了三个文件描述符（0,1,2）；

    5.创建守护进程时为什么有时要fork两次？

    创建守护进程也可以调用daemon函数： int daemon(int nochdir, int noclose),一般有两种方式：

（1）daemon(0,0); //默认更改工作目录且更改文件描述符0，1，2为空，使其指向/dev/null。这个/dev/null就类似黑洞，不管哪个文件描述符对其进行写操作，它都会直接将数据丢弃；

（2）daemon(1,0); //不更改工作目录也不更改文件描述符；

  守护进程要fork两次的原因：

  第一次fork：这里第一次fork的作用就是让shell认为这条命令已经终止，不用挂在终端输入上;再一个是为了后面的setsid服务，因为调用setsid函数的进程不能是进程组组长，如果不fork子进程，那么此时的父进程是进程组组长，无法调用setsid。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2次fork不是必须的。其主要目的是防止进程再次打开一个控制终端。因为打开一个控制终端的前台条件是该进程必须是会话组长。再fork一次，子进程ID != sid（sid是进程父进程的sid）。所以也无法打开新的控制终端。

  daemon目的就是防止终端产生的一些信号让进程退出，上面函数并没有直接调用signal函数去处理它，而是间接通过fork和setsid函数使用更少的代价去处理，而被有些人误以为是防止父进程没有正常退出而导致的僵死进程的原因需要这样处理。