如何编写Linux Daemon后台程序？

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。比如，Internet服务器inetd，Web服务器httpd等。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。 \x0d\x0a守护进程的编程本身并不复杂，复杂的是各种版本的Unix的实现机制不尽相同，造成不同Unix环境下守护进程的编程规则并不一致。这需要读者注意，照搬 某些书上的规则（特别是BSD4.3和低版本的System V）到Linux会出现错误的。下面将全面介绍Linux下守护进程的编程要点并给出详细实例。 \x0d\x0a一． 守护进程及其特性 \x0d\x0a守护进程最重要的特性是后台运行。在这一点上DOS下的常驻内存程序TSR与之相似。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。 \x0d\x0a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。如果读者对进程有比较深入的认识就更容易理解和编程了。 \x0d\x0a二． 守护进程的编程要点 \x0d\x0a前面讲过，不同Unix环境下守护进程的编程规则并不一致。所幸的是守护进程的编程原则其实都一样，区别在于具体的实现细节不同。这个原则就是要满足守护 进程的特性。同时，Linux是基于Syetem V的SVR4并遵循Posix标准，实现起来与BSD4相比更方便。编程要点如下； \x0d\x0a1. 在后台运行。 \x0d\x0a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。 \x0d\x0aif(pid=fork()) \x0d\x0aexit(0)//是父进程，结束父进程，子进程继续 \x0d\x0a2. 脱离控制终端，登录会话和进程组 \x0d\x0a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。 \x0d\x0a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： \x0d\x0asetsid()\x0d\x0a说明：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。 \x0d\x0a3. 禁止进程重新打开控制终端 \x0d\x0a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： \x0d\x0aif(pid=fork()) \x0d\x0aexit(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） \x0d\x0a4. 关闭打开的文件描述符 \x0d\x0a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： \x0d\x0afor(i=0i 关闭打开的文件描述符close(i)>\x0d\x0afor(i=0i \x0d\x0a#include \x0d\x0a#include \x0d\x0a#include \x0d\x0a#include \x0d\x0avoid init_daemon(void) \x0d\x0a{ \x0d\x0aint pid\x0d\x0aint i\x0d\x0a\x0d\x0aif(pid=fork()) \x0d\x0aexit(0)//是父进程，结束父进程 \x0d\x0aelse if(pid \x0d\x0a#include \x0d\x0avoid init_daemon(void)//守护进程初始化函数 \x0d\x0amain() \x0d\x0a{ \x0d\x0aFILE *fp\x0d\x0atime_t t\x0d\x0ainit_daemon()//初始化为Daemon \x0d\x0awhile(1)//每隔一分钟向test.log报告运行状态 \x0d\x0a{ \x0d\x0asleep(60)//睡眠一分钟 \x0d\x0aif((fp=fopen("test.log","a")) >=0) \x0d\x0a{ \x0d\x0at=time(0)\x0d\x0afprintf(fp,"I'm here at %sn",asctime(localtime(&t)) )\x0d\x0afclose(fp)\x0d\x0a} \x0d\x0a} \x0d\x0a} \x0d\x0a以上程序在RedHat Linux6.0下编译通过。步骤如下： \x0d\x0a编译：gcc _g _o test init.c test.c \x0d\x0a执行：./test \x0d\x0a查看进程：ps _ef \x0d\x0a从输出可以发现test守护进程的各种特性满足上面的要求。

引入的原因: 用于控制向多个进程进行信号的分发，发给一个进程组是信号会发生给进程组中每一个进程

会话是一个或者多个进程组的集合，进程调用 setsid 函数建立一个会话。

进程调用setsid函数建立一个新的会话，会发生下面几件事

守护进程是生存期长的一种进程，没有控制终端。他们常常在系统引导装入时启动，系统关闭是终止。守护进程程序通常以字母 d 结尾。

用户层的守护进程的父进程是 init 进程。内核的守护进程并非init进程。

以 &方式运行的为后台进程

比如: ping www.baidu.com &

通过 jobs 命令查看

将后台程序放到前台

通过 control+c 命名发送’hupinit‘信号kill掉进程

终端被挂断或者用户注销，SIGHUP信号会被发送到该终端相关的控制程序,而SIGHUP的默认行为是终止程序的运行。

需要实现终端退出后进程依然在后台运行，有两种途径

如果setid函数的进程就是一个进程组的组长，则函数会返回出错。为了解决这样情况，通常函数需要先fork,然后父进程退出，由子进程执行setsid。由于子进程继承的是父进程的进程组ID，而其PID是新分配的ID，因此这两者不可能相等，即子进程不可能是进程组的组长。 这种情况下，由于父进程先于子进程退出，因此子进程的父进程会有init进程接管。 而这就是sid命令的实现原理。

设置 setsid www.baidu.com

我们对比下和nohup

我们可以看到setsid的父进程变成了init进程。由于会话和父进程和shell无关了，因此无论如何shell都无法向该进程发送SIGHUP命令

你得查看后台存在的进程 ＃jobs

＃fg

＃bg

两个命令是调入前台和后台的命令

在命令后面加上一个 &

比如：

rm -rf /tmp/ &

Linux 技巧：让进程在后台可靠运行的几种方法

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我们经常会碰到这样的问题，用 telnet/ssh 登录了远程的 Linux 服务器，运行了一些耗时较长的任务， 结果却由于网络的不稳定导致任务中途失败。如何让命令提交后不受本地关闭终端窗口/网络断开连接的干扰呢？下面举了一些例子， 您可以针对不同的场景选择不同的方式来处理这个问题。

nohup/setsid/&

场景：

如果只是临时有一个命令需要长时间运行，什么方法能最简便的保证它在后台稳定运行呢？

hangup 名称的来由

在 Unix 的早期版本中，每个终端都会通过 modem 和系统通讯。当用户 logout 时，modem 就会挂断（hang up）电话。 同理，当 modem 断开连接时，就会给终端发送 hangup 信号来通知其关闭所有子进程。

解决方法：

我们知道，当用户注销（logout）或者网络断开时，终端会收到 HUP（hangup）信号从而关闭其所有子进程。因此，我们的解决办法就有两种途径：要么让进程忽略 HUP 信号，要么让进程运行在新的会话里从而成为不属于此终端的子进程。

1. nohup

nohup 无疑是我们首先想到的办法。顾名思义，nohup 的用途就是让提交的命令忽略 hangup 信号。让我们先来看一下 nohup 的帮助信息：

NOHUP(1)                        User Commands                        NOHUP(1) NAME       nohup - run a command immune to hangups, with output to a non-tty SYNOPSIS       nohup COMMAND [ARG]...       nohup OPTION DESCRIPTION       Run COMMAND, ignoring hangup signals.        --help display this help and exit        --version              output version information and exit

可见，nohup 的使用是十分方便的，只需在要处理的命令前加上 nohup 即可，标准输出和标准错误缺省会被重定向到 nohup.out 文件中。一般我们可在结尾加上"&"来将命令同时放入后台运行，也可用">filename 2>&1"来更改缺省的重定向文件名。

[root@pvcent107 ~]# nohup ping www.ibm.com &[1] 3059nohup: appending output to `nohup.out'[root@pvcent107 ~]# ps -ef |grep 3059root      3059   984  0 21:06 pts/3    00:00:00 ping www.ibm.comroot      3067   984  0 21:06 pts/3    00:00:00 grep 3059[root@pvcent107 ~]#

2。setsid

nohup 无疑能通过忽略 HUP 信号来使我们的进程避免中途被中断，但如果我们换个角度思考，如果我们的进程不属于接受 HUP 信号的终端的子进程，那么自然也就不会受到 HUP 信号的影响了。setsid 就能帮助我们做到这一点。让我们先来看一下 setsid 的帮助信息：

SETSID(8)                 Linux Programmer’s Manual                 SETSID(8) NAME       setsid - run a program in a new session SYNOPSIS       setsid program [ arg ... ] DESCRIPTION       setsid runs a program in a new session.

可见 setsid 的使用也是非常方便的，也只需在要处理的命令前加上 setsid 即可。

[root@pvcent107 ~]# setsid ping www.ibm.com[root@pvcent107 ~]# ps -ef |grep www.ibm.comroot     31094     1  0 07:28 ?        00:00:00 ping www.ibm.comroot     31102 29217  0 07:29 pts/4    00:00:00 grep www.ibm.com[root@pvcent107 ~]#

值得注意的是，上例中我们的进程 ID(PID)为31094，而它的父 ID（PPID）为1（即为 init 进程 ID），并不是当前终端的进程 ID。请将此例与nohup 例中的父 ID 做比较。

3。&

这里还有一个关于 subshell 的小技巧。我们知道，将一个或多个命名包含在“()”中就能让这些命令在子 shell 中运行中，从而扩展出很多有趣的功能，我们现在要讨论的就是其中之一。

当我们将"&"也放入“()”内之后，我们就会发现所提交的作业并不在作业列表中，也就是说，是无法通过jobs来查看的。让我们来看看为什么这样就能躲过 HUP 信号的影响吧。

[root@pvcent107 ~]# (ping www.ibm.com &)[root@pvcent107 ~]# ps -ef |grep www.ibm.comroot     16270     1  0 14:13 pts/4    00:00:00 ping www.ibm.comroot     16278 15362  0 14:13 pts/4    00:00:00 grep www.ibm.com[root@pvcent107 ~]#

从上例中可以看出，新提交的进程的父 ID（PPID）为1（init 进程的 PID），并不是当前终端的进程 ID。因此并不属于当前终端的子进程，从而也就不会受到当前终端的 HUP 信号的影响了。

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