3. 守护进程
3. 守护进程
Linux系统启动时会启动很多系统服务进程,例如第 1.3 节 “网络登录过程”讲的inetd
,这些系统服务进程没有控制终端,不能直接和用户交互。其它进程都是在用户登录或运行程序时创建,在运行结束或用户注销时终止,但系统服务进程不受用户登录注销的影响,它们一直在运行着。这种进程有一个名称叫守护进程(Daemon)。
下面我们用ps axj
命令查看系统中的进程。参数a
表示不仅列当前用户的进程,也列出所有其他用户的进程,参数x
表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。
$ ps axj PPID PID PGID SID TTY TPGID STAT UID TIME COMMAND 0 1 1 1 ? -1 Ss 0 0:01 /sbin/init 0 2 0 0 ? -1 S< 0 0:00 [kthreadd] 2 3 0 0 ? -1 S< 0 0:00 [migration/0] 2 4 0 0 ? -1 S< 0 0:00 [ksoftirqd/0] ... 1 2373 2373 2373 ? -1 S<s 0 0:00 /sbin/udevd --daemon ... 1 4680 4680 4680 ? -1 Ss 0 0:00 /usr/sbin/acpid -c /etc ... 1 4808 4808 4808 ? -1 Ss 102 0:00 /sbin/syslogd -u syslog ...
凡是TPGID
一栏写着-1的都是没有控制终端的进程,也就是守护进程。在COMMAND
一列用[]
括起来的名字表示内核线程,这些线程在内核里创建,没有用户空间代码,因此没有程序文件名和命令行,通常采用以k
开头的名字,表示Kernel。init
进程我们已经很熟悉了,udevd
负责维护/dev
目录下的设备文件,acpid
负责电源管理,syslogd
负责维护/var/log
下的日志文件,可以看出,守护进程通常采用以d
结尾的名字,表示Daemon。
创建守护进程最关键的一步是调用setsid
函数创建一个新的Session,并成为Session Leader。
#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setsid
就不会有问题了。
成功调用该函数的结果是:
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。
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。
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。
例 34.2. 创建守护进程
#include <stdlib.h> #include <stdio.h> #include <fcntl.h> void daemonize(void) { pid_t pid; /* * Become a session leader to lose controlling TTY. */ if ((pid = fork()) < 0) { perror("fork"); exit(1); } else if (pid != 0) /* parent */ exit(0); setsid(); /* * Change the current working directory to the root. */ if (chdir("/") < 0) { perror("chdir"); exit(1); } /* * Attach file descriptors 0, 1, and 2 to /dev/null. */ close(0); open("/dev/null", O_RDWR); dup2(0, 1); dup2(0, 2); } int main(void) { daemonize(); while(1); }
为了确保调用setsid
的进程不是进程组的Leader,首先fork
出一个子进程,父进程退出,然后子进程调用setsid
创建新的Session,成为守护进程。按照守护进程的惯例,通常将当前工作目录切换到根目录,将文件描述符0、1、2重定向到/dev/null
。Linux也提供了一个库函数daemon(3)
实现我们的daemonize
函数的功能,它带两个参数指示要不要切换工作目录到根目录,以及要不要把文件描述符0、1、2重定向到/dev/null
。
$ ./a.out $ ps PID TTY TIME CMD 11494 pts/0 00:00:00 bash 13271 pts/0 00:00:00 ps $ ps xj | grep a.out 1 13270 13270 13270 ? -1 Rs 1000 0:05 ./a.out 11494 13273 13272 11494 pts/0 13272 S+ 1000 0:00 grep a.out (关闭终端窗口重新打开,或者注销重新登录) $ ps xj | grep a.out 1 13270 13270 13270 ? -1 Rs 1000 0:21 ./a.out 13282 13338 13337 13282 pts/1 13337 S+ 1000 0:00 grep a.out $ kill 13270
运行这个程序,它变成一个守护进程,不再和当前终端关联。用ps
命令看不到,必须运行带x
参数的ps
命令才能看到。另外还可以看到,用户关闭终端窗口或注销也不会影响守护进程的运行。