守护进程

定义
在linux或者unix操作系统中，守护进程（Daemon）是一种运行在后台的特殊进程，它独立于控制终端并且周期性的执行某种任务或等待处理某些发生的事件。由于在linux中，每个系统与用户进行交流的界面称为终端，每一个从此终端开始运行的进程都会依附于这个终端，这个终端被称为这些进程的控制终端，当控制终端被关闭的时候，相应的进程都会自动关闭。但是守护进程却能突破这种限制，它脱离于终端并且在后台运行，并且它脱离终端的目的是为了避免进程在运行的过程中的信息在任何终端中显示并且进程也不会被任何终端所产生的终端信息所打断。它从被执行的时候开始运转，直到整个系统关闭才退出。
创建守护进程
创建守护进程中最关键的一个函数是setsid函数，该函数原型为：

#include<unistd.h>
pid_t setsid(void);

该函数调用成功时返回新创建的Session的id(其实也就是当前进程的id),出错返回-1。注意,调用这个函数之前,当前进程不允许是进程组的Leader,否则该函数返回-1。要保证当前进程不是进程组的Leader也很容易,只要先fork再调用setsid就行了。fork创建的子进程和父进程在同一个进 程组中,进程组的Leader必然是该组的第一个进程,所以子进程不可能是该组的第一个进程,在子 进程中调⽤用setsid就不会有问题了。
成功调用该函数的结果是:
1. 创建一个新的Session,当前进程成为Session Leader,当前进程的id就是Session的id。
2. 创建一个新的进程组,当前进程成为进程组的Leader,当前进程的id就是进程组的id。
3. 如果当前进程原本有一个控制终端,则它失去这个控制终端,成为一个没有控制终端的进程。所谓失去控制终端是指,原来的控制终端仍然是打开的,仍然可以读写,但只是一个普通的打开文件而不是控制终端了。
步骤
1. 调⽤用umask将⽂文件模式创建屏蔽字设置为0。
文件权限掩码是指屏蔽掉文件权限中的对应位。比如，有个文件权限掩码是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)。
2. 调用fork，父进程退出（exit）。原因：1）如果该守护进程是作为一条简单的shell命令启动的，那么父进程终止使得shell认为该命令已经执行完毕。2）保证子进程不是一个进程组的组长进程。
3. 调用setsid创建一个新会话。setsid会导致：1）调用进程成为新会话的首进程。 2）调用进程成为一个进程组的组长进程 。3）调用进程没有控制终端。（再次fork一次，保证daemon进程，之后不会打开tty设备）
4. 将当前工作目录更改为根目录。
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。由于在进程运行中，当前目录所在的文件系统（如“/mnt/usb”）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。
5. 关闭不在需要的⽂文件描述符。
同文件权限码一样，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卸下。
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）已经失去了存在的价值，也应被关闭。
6. 其他：忽略SIGCHLD信号。
当用户需要外部停止守护进程运行时，往往会使用 kill命令停止该守护进程。所以，守护进程中需要
编码来实现kill发出的signal信号处理，达到进程的正常退出。
实现代码如下：


运行后查看进程

此时我们可以发现一个为test的守护进程。
ps axj命令查看系统中的进程。参数a表⽰示不仅列当前⽤用户的进程,也列出所有其他用户的进程,参数x表⽰示不仅列有控制终端的进程,也列出所有无控制终端的进程,参数j表示列出与作业控制相关的信息。
我们可以通过kill来销毁守护进程

通过代码可以发现，我们fork了两次，为什么要fork两次？
第一次fork的作用是让shell 认为本条命令 已经终止，不用挂在终端输入上。还有一个作用是为后面setsid服务。setsid的调用者不能是进程组组长(group leader). 此时父进程是进程组组长。
第2次fork不是必须的。也看到很多开源服务没有fork第二次。fork第二次主要目的是。防止进程再次打开一个控制终端。因为打开一个控制终端的前提条件是该进程必须是会话组长。再fork一次，子进程ID != sid（sid是进程父进程的sid）。所以也无法打开新的控制终端。
守护进程和后台进程的区别：
1. 后台的文件描述符也是继承于父进程，例如shell，所以它也可以在当前终端下显示输出数据。但是daemon进程自己变成了进程组长，其文件描述符号和控制终端没有关联，是控制台无关的。
2.基本上任何一个程序都可以后台运行，但守护进程是具有特殊要求的程序，比如要脱离自己的父进程，成为自己的会话组长等，这些要在代码中显式地写出来
换句话说，守护进程肯定是后台进程，但反之不成立。守护进程顾名思义，主要用于一些长期运行，守护着自己的职责（监听端口，监听服务等）。我们的系统下就有很多守护进程。
3.守护进程成为了进程组长(或者会话组长)，和控制终端失去了联系（其文件描述符也是继承于父进程的，但是在变成守护进程的同时stdin,stdout,stderr和控制台失去联系了）