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详解守护进程的创建与fork两次分析
时间:2017-02-15作者:华清远见

相信大部分程序员都知道如何去创建一个守护(deamon)进程,但是另一方面,有许多人不知道为什么要这么做,具体为什么这么实现。这里我们就来详细分析一下创建deamon进程每一步的意义。

本文引用地址:http://www.embedu.org/Column/7509.html

首先说一下deamon进程的概念,deamon是一种运行在后台的一种特殊的进程,它独立于控制终端并且周期性的执行某种任务或等待处理某些发生的事件。由于在Linux中,每个系统与用户进行交流的界面成为终端,每一个从此终端开始运行的进程都会依附于这个终端,这个终端被称为这些进程的控制终端,当控制终端被关闭的时候,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,它脱离于终端并且在后台运行,并且它脱离终端的目的是为了避免进程在运行的过程中的信息在任何终端中显示并且进程也不会被任何终端所产生的终端信息所打断。它从被执行的时候开始运转,直到整个系统关闭才退出(当然可以人为的杀死相应的守护进程)。如果想让某个进程不因为用户或中断或其他变化而影响,那么就必须把这个进程变成一个守护进程。

守护进程的创建步骤:

1、创建子进程,父进程退出。由于守护进程是脱离终端的,因此完成第一步后就会在shell终端里造成一个程序已经运行完毕的假象。之后的所有工作在子进程中完成,而用户在shell终端里则可以执行其他命令,从而在形式上做到了与控制终端脱离。实现的语句如下:if(pid=fork()){exit(0);}是父进程就结束,然后子进程继续执行。

2、在子进程中创建新的会话(脱离控制终端)。在这里使用的是系统函数setsid()来创建一个新的会话,并且担任该会话组的组长,摆脱原会话的控制==》摆脱原进程的控制==》摆脱原控制终端的控制。

3、改变当前目录为根目录。使用fork()创建的子进程是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系统是不能卸载的,这对以后使用会造成很多的麻烦。因此通常的做法是让“/”作为守护进程的当前目录,当然也可以指定其他的别的目录来作为守护进程的工作目录。

4、重设文件权限掩码。文件权限掩码是屏蔽掉文件权限中的对应位。由于使用fork()函数新创建的子进程继承了父进程的文件权限掩码,这就给该子进程使用文件带了很多的麻烦(比如父进程中的文件没有执行文件的权限,然而在子进程中希望执行相应的文件这个时候就会出问题)。因此在子进程中要把文件的权限掩码设置成为0,即在此时有最大的权限,这样可以大大增强该守护进程的灵活性。设置的方法是:umask(0)。

5、关闭文件描述符。同文件权限码一样,用fork()函数新建的子进程会从父进程那里继承一些已经打开了的文件。这些文件被打开的文件可能永远不会被守护进程读写,如果不进行关闭的话将会浪费系统的资源,造成进程所在的文件系统无法卸下以及引起预料的错误。按照如下方法关闭它们:

fdtablesize = getdtablesize();

for (fd = 0; fd < fdtablesize; fd++)

close(fd);

我们来看一下代码:

int main(int argc, const char *argv[])

{

pid_t pid;

pid = fork();

if(pid < 0)

{

perror("fail to fork");

exit(0);

}else if(pid > 0)

{

exit(0);

}else{

setsid();

umask(0);

pid = fork();

if(pid != 0)

{

exit(0);

}

chdir("/");

int maxfd = getdtablesize();

while(maxfd--)

{

close(maxfd);

}

while(1)

{

syslog(LOG_INFO,"im deamon\n");

sleep(1);

}

}

return 0;

}

可以看到上面的代码里我fork了两次,虽然说这并不是必须的,但是这的确是对守护进程做出了一些更优化的操作。

首先第一次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(会报错Operation not permitted),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:第二次fork是为了避免后期进程误操作而再次打开终端。因为打开一个控制终端的前提条件是该进程必须为会话组组长,而我们通过第二次fork,确保了第二次fork出来的子进程不会是会话组组长。


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