守护进程为什么需要两次fork

土豆西瓜大芝麻

已于 2022-09-29 15:55:57 修改

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分类专栏： linux 文章标签： linux

于 2022-09-29 15:55:47 首次发布

原文链接：https://blog.youkuaiyun.com/liu3daniel/article/details/73717548

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本文通过示例代码详细解释了守护进程如何在终端关闭时不受SIGHUP信号影响，以及如何使用setsid创建新会话并获取新终端。讨论了fork两次、setsid、posix_openpt等方法在进程与终端交互中的作用，并展示了子进程如何获取新终端及再次fork后获取终端失败的情况。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

守护进程初始化过程其他都还是比较好理解，fork两次这儿很不直观。这一节用实际代码示例说明，终端对进程的影响以及fork两次+setsid的确获取不了终端了。

1.关闭terminal发送sighup给该终端对应所有会话的所有进程；

void action(int num,siginfo_t *psi,void *p){
        //收到之后信息写入文件
    int fd = open("log",O_RDWR | O_APPEND | O_CREAT,S_IRWXU);
    string out("received SIGUP from ");
        //打印发信号进程id和本进程id
    out += to_string(psi->si_pid) + ",pid:" + to_string(getpid()) + "\n";
    write(fd,out.c_str(),out.length());
    exit(0);
}
 
int main(){
    struct sigaction act;
    memset(&act,0,sizeof(struct sigaction));
    act.sa_sigaction = action;
    act.sa_flags = SA_SIGINFO;
        //安装SIGHUP处理函数，fork之前安装，父子进程都生效
    sigaction(SIGHUP,&act,NULL);
    if(fork() != 0){
        printf("parent session id:%u,pid:%u,pgid:%u\n",getsid(0),getpid(),getpgid(0));
        sleep(SLEEPTIME);
        exit(0);
    }
    printf("child session id before:%u,pid:%u,pgid:%u\n",getsid(0),getpid(),getpgid(0));
    //printf("setting a new session:%d\n",setsid());
    //printf("child session id after:%u,pid:%u,pgid:%u\n",getsid(0),getpid(),getpgid(0));
        sleep(SLEEPTIME);
}

编译后运行，父进程和子进程都会sleep等待，这时关闭终端（securecrt右上角小红叉）观察日志。此时，父子进程都收到来自29247的SIGHUP信号，29247对应该运行该a.out的bash。

received SIGHUP from 29247,pid:2516
received SIGHUP from 29247,pid:2517

在此之前从另一个终端ps aux |grep out：

        ubuntu    2516  0.0  0.0  12540   820 pts/4    S+   15:34   0:00 ./a.out
        ubuntu    2517  0.0  0.0  12536   160 pts/4    S+   15:34   0:00 ./a.out
        ps axj |grep 29247:
        29246 29247 29247 29247 pts/10   29247 Ss+    500   0:00 -bash

上述事实说明关闭终端，终端对应bash会发送SIGHUP信号给本终端关联的进程，无论是直属子进程还是子进程的子进程。至于底层点的initd\rlogin\tty\ptm\pts\bash的恩怨情仇这儿不管。

2.setsid从本终端脱离后不会收到SIGHUP
上述代码中注释的两行取消注释后：

child session id before:22481,pid:3469,pgid:3468
setting a new session:3469
child session id after:3469,pid:3469,pgid:3469
22481  3468  3468 22481 pts/2     3468 S+     500   0:00 ./a.out //父进程终端还是pts/2
3468  3469  3469  3469 ?           -1 Ss     500   0:00 ./a.out //子进程终端没了，显示？

关闭终端之后子进程不退出。

3.setsid之后子进程作死还是能获得新的终端
把上面代码最后一个sleep替换成下面代码。

  int mfd = posix_openpt(O_RDWR);
    if(mfd < 0)
        perror("open pts error:");
    printf("open pts done\n");
    if(grantpt(mfd) == -1)
        perror("grantpt pts error:");
    printf("grantpt pts done\n");
    if(unlockpt(mfd) == -1)
        perror("unlockpt pts error:");
 
    char *name = ptsname(mfd);
    printf("device name is:%s\n",name);
 
    int sfd = open(name,O_RDWR);
    dup2(sfd,STDIN_FILENO);
    dup2(sfd,STDOUT_FILENO);
    dup2(sfd,STDERR_FILENO);
    if(ioctl(sfd,TIOCSCTTY,NULL) == -1)
        perror("ioctl error:");
    sleep(SLEEPTIME);
    close(sfd);
    close(mfd);

ps aux|grep out之后得到：

 13235 18358 18358 13235 pts/2    18358 S+     500   0:00 ./a.out
 18358 18359 18359 18359 pts/6    18359 Ss+    500   0:00 ./a.out

可见子进程已经获得了新终端。

4.setsid之后再次fork获得新终端失败
再次fork可以使得子进程不是当前会话的首进程，从而无法获得新终端：
ubuntu 4478 0.0 0.0 12540 820 pts/2 S+ 14:55 0:00 ./a.out
ubuntu 4479 0.0 0.0 0 0 ? Zs 14:55 0:00 [a.out] <defunct>
ubuntu 4480 0.0 0.0 21100 816 ? S 14:55 0:00 ./a.out
可见，孙进程设置终端失败（显示？）。

原文链接：https://blog.youkuaiyun.com/liu3daniel/article/details/73717548