守护进程

转自：http://www.dutor.net/index.php/2010/09/daemon-process/

守护进程（daemon process，又称精灵进程），是一种运行在后台，不需要与用户进行交互的程序，其特性与Windows中的服务类似。Linux/Unix系统中运行着很多这样的进程，且很多此类进程的进程名都采用named的形式，比如httpd, vsftpd, inetd等。但这只是一种命名惯例，你完全可以采用其它的命名形式。

守护进程的特性

　　守护进程有种种特性，使之成为守护进程。
　　运行周期较长。守护进程通常在系统启动时由/etc/rc*.d中的启动脚本或者用户在终端手动启动，在系统结束时停止或由用户手动停止。不像普通进程那样在用户退出终端后就被停止，守护进程会一直运行（下面会看到守护进程在启动后会脱离执行它的终端）。
　　脱离其运行环境。守护进程没有控制终端。进程在创建时（fork）会继承父进程的PCB（进程控制块），因此会同时拥有父进程的许多资源和关系，比如打开的文件描述符、socket、环境变量、控制终端、进程组、登录会话等。而守护进程需要关闭这些资源、脱离这些关系。

创建守护进程

　　鉴于守护进程的这些特性，一个普通进程若想成为守护进程，就需要做一些特殊的操作。

脱离控制终端

　　多数用户进程都是从终端运行的，它由与终端关联的shell（用户登录时由login执行的，比如bash程序）经过fork/exec启动。用户程序启动后shell会等待该进程（wait或waitpid等）结束，如果该进程为后台运行，shell会立即返回命令提示符等待用户的其它操作，否则shell会在用户进程结束时才打印命令提示符。
　　所以，为了能使守护进程运行后shell立即返回，通常在程序的入口采用下面的代码来完成：

if( fork() > 0)    exit(0);

　　程序fork产生新进程，父进程立即返回（shell等待的就是父进程），shell进程的wait也会成功返回，而子进程则会继续执行。注意，此时子进程的父进程已经过继成为init进程（进程号为1）的子进程了。

另立门户

　　执行的上面的操作后，用户进程（子进程）并未真正脱离控制终端。因为子进程继承了父进程的关系，属于父进程所在的进程组，和父进程同属于一个作业，还隶属于控制终端所关联的登录会话（login session）。关于进程组、作业、登录会话等概念，请参考《高级Unix环境编程》(Advanced Programming of Unix Environment)，及Google。
　　若想脱离这些复杂的关系，操作却十分简单，只须在子进程一开始，调用函数setsid()即可。setsid做了以下工作：脱离了原来的进程组和登录会话，创建新的进程组和会话，并担当其进程组的Group Leader和会话的Session Leader.
　　这时候，该进程已经真正脱离了其控制终端，即是说，该进程在其原控制终端退出登录后仍可以在系统中运行。

关闭继承打开的文件描述符

　　控制终端，准确说是shell默认打开了三个文件，0代表标准输入，1代表标准输出，2代表标准错误输出。由该shell执行的进程也会继承打开这三个文件，所以它的所有子进程默认的输入和输出也都关联到此终端。因为守护进程也可能有其他用户进程通过exec系列函数执行，守护进程同样会继承这些文件描述符。因此在守护进程中需要关闭继承而来的所有描述符，APUE中stevens的代码：

int close_all_fd(void){        struct rlimit lim;        unsigned int i;         if (getrlimit(RLIMIT_NOFILE, &lim) < 0)                return -1;        if (lim.rlim_cur == RLIM_INFINITY)                lim.rlim_cur = 1024;        for (i = 0; i < lim.rlim_cur; i ++) {#ifdef MYPERF                if (i == 1)                        continue;#endif                if (close(i) < 0 && errno != EBADF)                        return -1;        }        return 0;}

改变当前工作目录

　　每个进程都有自己的当前工作目录，进程创建时默认继承父进程的工作目录。守护进程需要将当前工作目录改变，否则其所在目录所挂载的文件系统将无法卸载（可能是你不想要的），通常将其改变之根目录，方法是chdir(“/”);

重设文件创建掩码

　　为了能够自主控制文件创建权限位，常将文件创建掩码重设为0000，即umask(0);

忽略SIGCHLD信号

　　由于守护进程运行周期长，为了避免因为等待子进程而产生僵尸进程，通常需要忽略SIGCHLD信号：signal(SIGCHLD, SIG_IGN);

总结

　　方便起见，通常把创建守护进程的一系列操作包装为一个函数，在需要的地方调用即可：

void daemonize();intmain(){    daemonize();    //~ other operations here.    return 0;}voiddaemonize(){    if( fork() > 0)        exit(0);    setsid();    close(0); //~ im so lazy a guy.    close(1);    close(2);    //~ you can use I/O functions, but to/from the black hole...    int fd = open("/dev/null", O_RDWR);    dup2(fd, 1);    dup2(fd, 2);    chdir("/");    umask(0);    signal(SIGCHLD, SIG_IGN);}