嵌入式linux应用程序学习-守护进程的创建

          所谓守护进程，就是通常所说的Daemon进程，是Linux的后台服务进程，生存期较长，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。守护进程常常在系统引导时启动，在系统关闭时终止。守护进程不受用户、终端或其它条件的影响。

       编写守护进程的程序时需要遵循以下几个步骤：

1. 创建子进程，父进程退出

       由于守护进程是脱离控制终端的，因此，完成第一步后就会在shell终端里造成一种程序已经运行完毕的假象。之后的所有工作都在子进程中完成，而用户在shell终端里则可以执行其他的命令，从而在形式上做到了与控制终端的脱离。由于父进程已经先于子进程退出，会造成子进程没有父进程，从而变成一个孤儿进程。在Linux中，每当系统发现一个孤儿进程，就会自动由1号进程（也就是init进程）收养它，这样，原先的子进程就会变成init进程的子进程了。其关键代码如下所示：

pid = fork();

if (pid > 0)

{

 exit(0); /*父进程退出*/

}

2. 在进程中创建新的会话

进程组是一个或多个进程的集合。进程组由进程组ID来惟一标识。除了进程号（PID）之外，进程组ID也是一个进程的必备属性。

每个进程组都有一个组长进程，其组长进程的进程号等于进程组ID。且该进程ID不会因组长进程  的退出而受到影响。

*     会话期

会话组是一个或多个进程组的集合。通常，一个会话开始于用户登录，终止于用户退出，在此期间该用户运行的所有进程都属于这个会话期。

接下来就可以具体介绍setsid()的相关内容。

（1）setsid()函数作用。

setsid()函数用于创建一个新的会话，并担任该会话组的组长。调用setsid()有下面的3个作用。

*     让进程摆脱原会话的控制。

*     让进程摆脱原进程组的控制。

*     让进程摆脱原控制终端的控制。

那么，在创建守护进程时为什么要调用setsid()函数呢？读者可以回忆一下创建守护进程的第一步，在那里调用了fork()函数来创建子进程再令父进程退出。由于在调用fork()函数时，子进程全盘复制了父进程的会话期、进程组和控制终端等，虽然父进程退出了，但原先的会话期、进程组和控制终端等并没有改变，因此，还不是真正意义上的独立，而setsid()函数能够使进程完全独立出来，从而脱离所有其他进程的控制。

3．改变当前目录为根目录

这一步也是必要的步骤。使用fork()创建的子进程继承了父进程的当前工作目录。由于在进程运行过程中，当前目录所在的文件系统（比如“/mnt/usb”等）是不能卸载的，这对以后的使用会造成诸多的麻烦（比如系统由于某种原因要进入单用户模式）。因此，通常的做法是让“/”作为守护进程的当前工作目录，这样就可以避免上述的问题，当然，如有特殊需要，也可以把当前工作目录换成其他的路径，如/tmp。改变工作目录的常见函数是chdir()。

4．重设文件权限掩码

文件权限掩码是指屏蔽掉文件权限中的对应位。比如，有一个文件权限掩码是050，它就屏蔽了文件组拥有者的可读与可执行权限。由于使用fork()函数新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来了诸多的麻烦。因此，把文件权限掩码设置为0，可以大大增强该守护进程的灵活性。设置文件权限掩码的函数是umask()。在这里，通常的使用方法为umask(0)。

5．关闭文件描述符

同文件权限掩码一样，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。这些被打开的文件可能永远不会被守护进程读或写，但它们一样消耗系统资源，而且可能导致所在的文件系统无法被卸载。

在上面的第二步之后，守护进程已经与所属的控制终端失去了联系。因此从终端

输入的字符不可能达到守护进程，守护进程中用常规方法（如printf()）输出的字符也不可能在终端上显示出来。所以，文件描述符为0、1和2的3个文件（常说的输入、输出和报错这3个文件）已经失去了存在的价值，也应被关闭。通常按如下方式关闭文件描述符：

 

for(i = 0; i < MAXFILE; i++)

{

      close(i);

}

 

这样，一个简单的守护进程就建立起来了。

下面是实现守护进程的一个完整实例，该实例首先按照以上的创建流程建立了一个守护进程，然后让该守护进程每隔10s向日志文件/tmp/daemon.log写入一句话。

 

/* daemon.c 创建守护进程实例 */

#include<stdio.h>

#include<stdlib.h>

#include<string.h>

#include<fcntl.h>

#include<sys/types.h>

#include<unistd.h>

#include<sys/wait.h>

 

int main()

{

    pid_tpid;

    int   i, fd;

    char  *buf = "This is a Daemon\n";

   

    pid = fork(); /* 第一步 */

    if (pid< 0)

    {

         printf("Error fork\n");

         exit(1);

    }

    else if (pid > 0)

    {

        exit(0); /* 父进程推出 */

    }

   

    setsid();/*第二步*/

    chdir("/");/*第三步*/

    umask(0);/*第四步*/

    for(i = 0; i < getdtablesize(); i++) /*第五步*/

    {

        close(i);

    }

   

    /*这时创建完守护进程，以下开始正式进入守护进程工作*/

    while(1)

    {

         if((fd = open("/tmp/daemon.log",

                         O_CREAT|O_WRONLY|O_APPEND,0600)) < 0)

         {

            printf("Open file error\n");

            exit(1);

         }

         write(fd, buf, strlen(buf) + 1);

         close(fd);

         sleep(10);

    }

    exit(0);

}

 

将该程序下载到开发板上，可以看到该程序每隔10s就会在对应的文件中输入相关内容。并且使用ps可以看到该进程在后台运行。如下所示：

 

$ tail -f /tmp/daemon.log

This is a Daemon

This is a Daemon

This is a Daemon

This is a Daemon

…

$ ps -ef|grep daemon

   76             root          1272  S   ./daemon

   85             root          1520  S   grep daemon