UNIX环境C语言编程(10)-守护进程

最新推荐文章于 2023-05-21 21:04:52 发布

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#c语言 #unix #编程 #守护进程 #daemon

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本文深入解析守护进程的特征、编码实现、单实例机制及客户机/服务器模型应用，详细阐述如何创建守护进程，讨论其在系统中的作用，并介绍其在配置文件更新、文件与记录锁机制、以及并发处理等方面的关键操作。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

1、守护进程的特征

•英文名称daemon，又称为常驻进程、精灵进程

•守护进程有以下特征：

•1、长时间后台运行，通常随系统启停而启停

•2、大多系统守护进程具有root权限

•3、没有控制终端

•4、所有用户级别（非内核级别）的守护进程都是进程组长、会话领导，

并且是进程组与会话中的唯一一组进程

•5、大多守护进程的父进程都是init进程

2、编码规则

•如果编码实现一个守护进程，需要考虑哪些因素：

•1、将文件创建掩码umask设置为0

•2、调用fork，然后父进程退出，目的：

shell能够接收下一条指令；

子进程不是进程组长，这是调用setsid函数的先决条件

•3、调用setsid创建一个新的会话

当前进程成为新会话的领导、成为新进程组的组长、没有控制终端

•5、关闭不再需要的文件描述符

•6、一些daemon进程将描述符0、1、2重定向为/dev/null设备

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

void z_daemon(void)
{
    pid_t  childpid = 0;
    struct sigaction sa;

    sigemptyset(&sa.sa_mask);
    sa.sa_flags = 0;

    /* 忽略信号 */
    sa.sa_handler = SIG_IGN;
    sigaction(SIGQUIT, &sa, NULL);
    sigaction(SIGHUP,  &sa, NULL);
    sigaction(SIGINT,  &sa, NULL);
    sigaction(SIGPIPE, &sa, NULL);

#ifdef SA_NOCLDSTOP
    sa.sa_flags |= SA_NOCLDSTOP;
#endif
#ifdef SA_NOCLDWAIT
    sa.sa_flags |= SA_NOCLDWAIT;
#endif

    sigaction(SIGCHLD, &sa, NULL);

    if( getppid() == 1 ) return;

    fflush(stdout); fflush(stderr);

    umask(0);

    childpid = fork();
    if( childpid < 0 ) exit(0);
    else if( childpid > 0 ) exit(0);

/*  the first child process  */
    if( setsid() == (pid_t) (-1) ) exit(0);

    childpid = fork();
    if( childpid < 0 ) exit(0);
    else if( childpid > 0 ) exit(0);

/*  the second child process */
    return;
}

3、单实例守护进程

•即只能启动一个实例，不能多个实例同时运行

•如果做到这一点？

•文件与记录锁机制提供了一种简便的互斥机制

•一个进程放置“写”锁后，其它进程后续的加锁尝试都会失败

•另外，进程退出后，文件锁会自动释放，免除了手工清理的麻烦

•文件锁机制在下一章节详述，一个简单示例：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <errno.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/stat.h>

#define LOCKFILE "daemon.pid"
#define LOCKMODE (S_IRUSR|S_IWUSR|S_IRGRP|S_IROTH)

int already_running(void)
{
    int     fd;
    char    buf[16];

    fd = open(LOCKFILE, O_RDWR|O_CREAT, LOCKMODE);
    if( fd < 0 )
    {
        printf("can't open %s: %s\n", LOCKFILE, strerror(errno));
        exit(1);
    }
    if( lockf(fd, F_TLOCK, 0) < 0 )
    {
        if( errno == EACCES || errno == EAGAIN )
        {
            close(fd);
            return(1);
        }
        printf("can't lock %s: %s\n", LOCKFILE, strerror(errno));
        exit(1);
    }

    ftruncate(fd, 0);
    sprintf(buf, "%ld", (long)getpid());
    write(fd, buf, strlen(buf) + 1);

    return(0);
}

int main(void)
{
    if( already_running() )
    {
        printf("already running ...\n");
        exit(0);
    }

    printf("ok\n");
    sleep(100);
}

4、守护进程的惯例

•系统的守护进程在收到SIGHUP信号后，会重新读取配置文件

5、客户机/服务器模型

•守护进程通常充当一个服务器，等待客户端请求，并处理

•后续章节会看到更多的双向通信的示例：

•客户端发送请求，服务器处理并且，并发送响应结果