Linux守护进程

首先，我们在Linux的shell下面运行一条指令ps -ajx,其中 ps是查看当前系统进程状态的指令，-a显示由其它用户所拥有的进程的状态，-x显示没有控制终端的进程的状态，-j显示与作业相关的信息。

我们在图中看到，图中所列举的这些都是与控制终端无关的进程，在Linux中我们称这些进程为守护进程，也叫做精灵进程，今天我们就来谈一谈Linux下面的守护进程把。

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什么是守护进程？

守护进程也被称为精灵进程，是运行在后台的一种特殊的进程，它独立于终端并且周期性的执行某种任务。他们的生期很长，在系统引导装入时启动，仅在系统关闭时才停止(注意这里是停止，而不是终止)。

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守护进程的特征

如上图，我们发现所有的守护进程首先他们是没有控制终端的，即他们独立于终端（他们的终端名被设置为？）。其中内核守护进程以控制终端的方式启动，用户层守护进程缺少控制终端是因为他们调用了setsid函数的结果；后面我们将会提到。许多用户层的守护进程都是进程组的组长进程，以及会话的首进程，即他们自成进程组，自成会话。，最后所有用户层守护进程的父进程都是init进程。

怎样创建一个用户层的守护进程

创建一个用户层守护进程的步骤如下：
1. 首先，调用umask函数设置文件权限，这是因为守护进程可能会创建某些文件，所以我们要设定特定的权限。
2. 调用fork函数，然后让父进程被终止；这样做的原因是因为下面我们要调用setsid函数创建会话，因为setsid函数不能被组长进程调用，而如果我们只创建一个进程，然后再让这个进程创建子进程，那么父进程一定是组长进程，让父进程终止的原因是因为有一条规则叫做孤儿进程的领养机制，这样我们就能保证子进程的父进程为1号进程了。
3. 调用setsid函数创建一个新的会话；下面我们先来看看setsid函数把：

       #include <unistd.h>

       pid_t setsid(void);

这个函数的功能主要有下面几点：

• 调用该函数的当前进程成为所创建会话的首进程，此外，当前进程时会话中的唯一进程。
• 该进程创建了一个新的进程组，并成为组长进程。
• 调用完该函数后，该进程就没有控制终端了，因为setsid函数会切断当前进程与其控制终端的联系，使其独立于终端。

• 还有一点是，如果调用进程已经是一个进程组的组长，那么该函数会出错。

  在了解了这个函数后，我们发现，这个函数是创建守护进程的关键的步骤，因为守护进程没有控制终端，守护进程自成会话和进程组。

  1. 因为守护进程的工作目录大部分都在跟目录，所以我们通过chdir函数，将守护进程的工作目录设置为根目录。
  2. 下面我们关闭文件描述符，因为在守护进程中这些文件描述符是多余的，如果不关闭让守护进程占着的话是一种对资源的浪费。
  3. 忽略SIGCHLD信号，守护进程默认也是这样做的。

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下面，基于这些步骤，我们来编写自己的守护进程把：

/*************************************************************************
    > File Name: mydemon.c
    > Author: LZH
    > Mail: 597995302@qq.com 
    > Created Time: Fri 24 Feb 2017 11:33:38 PM PST
 ************************************************************************/

#include<stdio.h>
#include<unistd.h>
#include<sys/types.h>
#include<sys/stat.h>
#include<signal.h>
#include<stdlib.h>

#define PATH "/"          //创建的守护进程的工作目录
void mydemond()
{
  umask(0);
  pid_t pid=fork(); 
  if(pid > 0){
      exit(0);                    //这里让父进程终止，然后子进程调用setsid函数创建会话
  }
  pid_t sid=setsid();
  if(sid==-1){
      perror("setsid...");
      exit(1);
  }

  if(chdir(PATH)!=0)
  {
    perror("chdir..."); 
    exit(1);    
  }
  close(0);
  close(1);
  close(2);
  signal(SIGCHLD,SIG_IGN);
}

int main()
{
    mydemond();
    while(1){
        sleep(1);
    }
    return 0;
}


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下面我们来运行一下守护进程，查看结果：

下面我们在注销掉当前终端，看看守护进程的状态。

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创建守护进程fork两次

下面我们来换一种思路，我们在创建守护进程时fork两次来看看会有什么结果！

/*************************************************************************
    > File Name: mydemon.c
    > Author: LZH
    > Mail: 597995302@qq.com 
    > Created Time: Fri 24 Feb 2017 11:33:38 PM PST
 ************************************************************************/

#include<stdio.h>
#include<unistd.h>
#include<sys/types.h>
#include<sys/stat.h>
#include<signal.h>
#include<stdlib.h>

#define PATH "/"
void mydemond()
{
  umask(0);
  pid_t pid=fork();
  if(pid > 0){
      exit(0);
  }
  else{
      //fork once child
     pid_t sid=setsid();
     if(sid==-1){
      perror("setsid...");
      exit(1);
      }
      pid_t newpid=fork();
      if(newpid > 0){
          //fork twice father
          exit(0);
      }

  if(chdir(PATH)!=0)
  {
    perror("chdir..."); 
    exit(1);    
  }
  close(0);
  close(1);
  close(2);
  signal(SIGCHLD,SIG_IGN);
  }
}

int main()
{
    mydemond();
    while(1){
        sleep(1);
    }
    return 0;
}

下面我们运行后来看看fork两次的守护进程的状态。

此时，守护进程已经不是自成会话和进程组了，那我们为什么要这样做呢？

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fork一次与fork两次的区别

前面我们fork一次，是为了保证调用setsid函数的进程不是组长进程（因为setsid函数不允许组长进程调用），这时，我们创建出来的守护进程虽然独立于控制终端，但是由于它自成进程组，自成会话。所以作为一个会话首进程，它拥有打开一个控制终端的权利，如果他打开了一个控制终端，那么它就和守护进程独立于控制终端相互矛盾了，所以就有了fork两次。
fork两次保证了第二次fork出来的孙子进程不是会话的首进程，所以这时我们在终止掉儿子进程，此时会话首进程被终止，所以这个会话中的其他进程就没有打开控制终端的权利了。

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下面我们来看看fork两次的步骤