守护进程的编写

守护进程的编写

ps:　参考资料：linux C++通讯架构实战 卷1

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• 守护进程的编写
  • 一，普通进程
  • 二，守护进程

一，普通进程

查看进程

ps -eo pid,ppid,sid,tty,pgrp,comm,stat,cmd | grep -E 'bash|PID|nginx'

• 这种进程都有各自对应的终端，终端退出，该进程也就退出，它的父进程是一个bash
• 终端被占用，你输入命令没有作用
• 如果放到后台(bg), 输入命令有用了，但是终端关闭进程仍然会退出

二，守护进程

定义：一种长期在后台运行的进程，不与任何终端关联

• Linux本身是有很多守护进程默默运行着。查看ps -efj。
  • ppid = 0 内核进程，跟随系统，生命周期贯穿这个系统。
  • cmd 带 [ ] 的是内核守护进程
  • 老祖init，也是系统守护进程，它负责启动各运行层次特定的系统服务；所以很多进程的PPID是init。而且这个init也负责收养孤儿进程；
  • cmd列中名字不带[]的普通守护进程（用户级守护进程）
• 共同特点
  • 大多数守护进程都是以超级 用户特权运行的；
  • 守护进程没有控制终端，TT这列显示?
  • 内核守护进程以无控制终端方式启动
  • 普通守护进程可能是守护进程调用了setsid的结果（无控制端）；

编写规则

• 调用umask(0);
  • umask是个函数，用来限制（屏蔽）一些文件权限的。
• fork()一个子进程(脱离终端)出来,然后父进程退出( 把终端空出来，不让终端卡住)；固定套路
  • fork()的目的是想成功调用setsid()来建立新会话，目的是子进程有单独的sid；
  • 而且子进程也成为了一个新进程组的组长进程；同时，子进程不关联任何终端了；

在编写前还需要知道一些相关概念

• 文件描述符
  • 当你打开一个存在的文件或者创建一个新文件，操作系统都会返回这个文件描述符（其实就是代表这个文件的），后续对这个文件的操作的一些函数，都会用到这个文件描述符作为参数；
  • linux中三个特殊的文件描述符，数字分别为0,1,2
    • 0:标准输入【键盘】，对应的符号常量叫STDIN_FILENO
    • 1:标准输出【屏幕】，对应的符号常量叫STDOUT_FILENO
    • 2:标准错误【屏幕】，对应的符号常量叫STDERR_FILENO
  • 类Unix操作系统，默认从STDIN_FILENO读数据，向STDOUT_FILENO来写数据，向STDERR_FILENO来写错误；
  • 万物皆文件
  • 你程序一旦运行起来，这三个文件描述符0,1,2会被自动打开(自动指向对应的设备)；

//文件描述符虽然是数字，但是，如果我们把文件描述符直接理解成指针（指针里边保存的是
//地址——地址说白了也是个数字）；
write(STDOUT_FILENO,"aaaabbb",6);

• 输入输出重定向
  • 以前老写的freopen应该是同一个原理。
  • 在Linux命令行中的 > < 可以重定向输出
• 空设备　【　/dev/null　】
  • 一个特殊的文件设备，重定向过去的东西都会被吸收（黑洞）

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• 守护进程不会收到的信号：内核发给你，另外的进程发给你的

  • SIGHUP信号
    • 守护进程不会收到来自内核的 SIGHUP 信号； 潜台词就是 如果守护进程收到了 SIGHUP信号，那么肯定是另外的进程发给你的；
    • 很多守护进程把这个信号作为通知信号，表示配置文件已经发生改动，守护进程应该重新读入其配置文件；
  • SIGINT、SIGWINCH信号
    • 守护进程不会收到来自内核的 SIGINT（ctrl+C),SIGWINCH(终端窗口大小改变) 信号；

• 守护进程和后台进程的区别

  • 守护进程和终端不挂钩；后台进程能往终端上输出东西(和终端挂钩)；
  • 守护进程关闭终端时不受影响，守护进程会随着终端的退出而退出；

案例代码

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

//创建守护进程
//创建成功则返回1，否则返回-1
int ngx_daemon()
{
    int  fd;

    switch (fork())  //fork()子进程
    {
    case -1:
        //创建子进程失败，这里可以写日志......
        return -1;
    case 0:
        //子进程，走到这里，直接break;
        break;
    default:
        //父进程，直接退出 
        exit(0);         
    }

    //只有子进程流程才能走到这里
    if (setsid() == -1)  //脱离终端，终端关闭，将跟此子进程无关
    {
        //记录错误日志......
        return -1;
    }
    umask(0); //设置为0，不要让它来限制文件权限，以免引起混乱

    fd = open("/dev/null", O_RDWR); //打开黑洞设备，以读写方式打开
    if (fd == -1) 
    {
        //记录错误日志......
        return -1;
    }
    if (dup2(fd, STDIN_FILENO) == -1) //先关闭STDIN_FILENO[这是规矩，已经打开的描述符，动他之前，先close]，类似于指针指向null，让/dev/null成为标准输入；
    {
        //记录错误日志......
        return -1;
    }

    if (dup2(fd, STDOUT_FILENO) == -1) //先关闭STDIN_FILENO，类似于指针指向null，让/dev/null成为标准输出；
    {
        //记录错误日志......
        return -1;
    }

     if (fd > STDERR_FILENO)  //fd应该是3，这个应该成立
     {
        if (close(fd) == -1)  //释放资源这样这个文件描述符就可以被复用；不然这个数字【文件描述符】会被一直占着；
        {
            //记录错误日志......
            return -1;
        }
    }

    return 1;
}

int main(int argc, char *const *argv)
{
    if(ngx_daemon() != 1)
    {
        //创建守护进程失败，可以做失败后的处理比如写日志等等
        return 1; 
    } 
    else
    {
        //创建守护进程成功,执行守护进程中要干的活
        for(;;)
        {        
            sleep(1); //休息1秒
            printf("休息1秒，进程id=%d!
",getpid()); //你就算打印也没用，现在标准输出指向黑洞（/dev/null），打印不出任何结果【不显示任何结果】
        }
    }
    return 0;
}