Linux进程全解10——守护进程

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一、守护进程介绍

1、进程查看命令ps

• ps -ajx偏向显示各种有关的ID号；
• ps -aux偏向显示进程各种占用资源

2、（用于向进程发送信号的）指令kill

“kill -信号编号 进程ID”，向一个进程发送一个信号；

• 如kill -9 xxx，将向xxx这个进程发送9号信号，也就是要结束进程。

3、何谓守护进程？

（1）daemon，表示守护进程，简称为d（进程名后面带d的基本就是守护进程）；

（2）长期运行

• 一般是开机运行直到关机时关闭；

（3）与控制台脱离

• 普通进程都和运行该进程的控制台相绑定，表现为如果终端被强制关闭，则这个终端中运行的所有进程都被会关闭，背后的问题还在于会话；

（4）服务器（Server）

• 服务器程序就是一个一直在运行的程序，可以提供某种服务（譬如nfs服务器给我们提供nfs通信方式）；
• 当我们的程序需要这种服务时，我们可以调用服务器程序（和服务器程序通信以得到服务器程序的帮助）来进行这种服务操作。
• 服务器程序一般都实现为守护进程。

4、常见守护进程

（1）syslogd，系统日志守护进程，提供syslog功能。

（2）cron，cron进程用来实现操作系统的时间管理

• linux中实现定时执行程序的功能就要用到cron。

二、编写简单守护进程

1、任何一个进程都可以将自己实现成守护进程。

2、create_daemon函数要素

（1）子进程等待父进程退出；

（2）子进程使用setsid创建新的会话期，脱离控制台；

（3）调用chdir将当前工作目录设置为 / ；

（4）umask设置为0以取消任何文件权限屏蔽；

（5）关闭所有文件描述符；

（6）将0、1、2定位到 /dev/null。

#include <stdio.h>#include <unistd.h>#include <stdlib.h>#include <sys/types.h>#include <sys/stat.h>#include <fcntl.h>void create_daemon(void);int main(void){create_daemon();while (1){printf("I am running.\n");sleep(1);}return 0;}// 函数作用就是把调用该函数的进程变成一个守护进程void create_daemon(void){pid_t pid = 0;pid = fork();if (pid < 0)//错误直接退出{perror("fork");exit(-1);}if (pid > 0)// 父进程直接退出{exit(0);}// 执行到这里就是子进程// setsid将当前进程设置为一个新的会话期session，目的就是让当前进程，脱离控制台。pid = setsid();if (pid < 0){perror("setsid");exit(-1);}// 将当前进程工作目录设置为根目录chdir("/");// umask设置为0确保将来进程有最大的文件操作权限umask(0);// 关闭所有文件描述符// 先要获取当前系统中所允许打开的最大文件描述符数目int cnt = sysconf(_SC_OPEN_MAX);int i = 0;for (i=0; i<cnt; i++){close(i);}open("/dev/null", O_RDWR);open("/dev/null", O_RDWR);open("/dev/null", O_RDWR);}

三、使用syslog来记录调试信息

1、openlog、syslog、closelog

2、各种参数

3、编程实战

（1）一般log信息都在操作系统的 /var/log/messages这个文件中存储着，但是ubuntu中是在/var/log/syslog文件中。

#include <stdio.h>#include <syslog.h>#include <sys/types.h>#include <unistd.h>int main(void){printf("my pid = %d.\n", getpid());openlog("b.out", LOG_PID | LOG_CONS, LOG_USER);syslog(LOG_INFO, "this is my log info.%d", 23);syslog(LOG_INFO, "this is another log info.");syslog(LOG_INFO, "this is 3th log info.");closelog();}

4、syslog的工作原理

（1）操作系统中有一个守护进程syslogd（开机运行，关机时才结束），这个syslogd守护进程负责进行日志文件的写入和维护。

（2）syslogd是独立于任意一个进程而运行的。

• 我们的当前进程和syslogd进程本来是没有任何关系的，但是我们当前进程可以通过调用openlog打开一个和syslogd相连接的通道；
• 然后通过syslog向syslogd发消息，然后由syslogd来将其写入到日志文件系统中。

（3）syslogd其实就是一个日志文件系统的服务器进程，提供日志服务。

• 任何需要写日志的进程，都可以通过openlog、syslog、closelog这三个函数，来利用syslogd提供的日志服务。
• 这就是操作系统的服务式的设计。

四、让程序不能被多次运行

1、问题

（1）守护进程是长时间运行而不退出，因此./a.out执行一次就有一个进程，执行多次就有多个进程。

（2）这样并不是我们想要的。我们守护进程一般都是服务器，服务器程序只要运行一个就够了，多次同时运行并没有意义甚至会带来错误。

（3）我们希望我们的程序具有一个单例运行的功能。

• 即当./a.out去运行程序时，如果当前还没有这个程序的进程则运行；如果已经有一个这个程序的进程在运行，则本次运行直接退出（提示程序已经在运行）。

2、实现方法

最常用的一种方法

• 用一个文件的存在与否来做标志。
• 具体做法，是程序在执行之初去判断一个特定的文件是否存在，若存在则标明进程已经在运行，若不存在则标明进程没有在运行。
• 然后运行程序时去创建这个文件。
• 当程序结束的时候去删除这个文件即可。
• 这个特定文件要古怪一点，确保不会凑巧真的在电脑中存在的。

#include <stdio.h>#include <sys/types.h>#include <sys/stat.h>#include <fcntl.h>#include <errno.h>#include <stdlib.h>#define FILE"/var/aston_test_single"void delete_file(void);int main(void){// 程序执行之初，先去判断文件是否存在int fd = -1;fd = open(FILE, O_RDWR | O_TRUNC | O_CREAT | O_EXCL, 0664);if (fd < 0){if (errno == EEXIST){printf("进程已经存在，并不要重复执行\n");return -1;}}atexit(delete_file);// 注册进程清理函数int i = 0;for (i=0; i<10; i++){printf("I am running...%d\n", i);sleep(1);}return 0;}void delete_file(void){remove(FILE);}