Linux监控重要进程的实现方法

Linux监控重要进程的实现方法

不管后台服务程序写的多么健壮，还是可能会出现core dump等程序异常退出的情况，但是一般情况下需要在无

人为干预情况下，能够自动重新启动，保证服务进程能够服务用户。这时就需要一个监控程序来实现能够让服务进程自动重新启动。查阅相关资料及尝试一些方法之后，总结linux系统监控重要进程的实现方法：脚本检测和子进程替换。

1、脚本检测 (1) 基本思路: 通过shell命令(ps -e | grep "$1" | grep -v "grep" | wc -l) 获取 $1 ($1 代表进程的名字)的进程数，脚本根据进程数来决定下一步的操作。通过一个死循环，每隔几秒检查一次系统中的指定程序的进程数，这里也可使用crontab来实现。 (2) 具体实现过程的代码如下: [ supervisor.sh ]

#! /bin/sh
# supervisor process

LOG_FILE=/var/log/supervisor_sh.log

# log function
function log() {
    local t=$(date +"%F %X")
    echo "[ $t ] $0 : $1 " >> ${LOG_FILE}
}

# check process number
# $1 : process name
function check_process() {
    if [ -z $1 ]; then
        log "Input parameter is empty."
        return 0
    fi

    p_num=$(ps -e | grep "$1" | grep -v "grep" | wc -l)
    log "p_num = $p_num"
    echo $p_num
}

# supervisor process
while [ 1 ]
do
    declare -i ch_num
    p_name="apache2"
    ch_num=$(check_process $p_name)
    if [ $ch_num -eq 0 ]; then
        killall $p_name
        service $p_name start
    fi
    sleep 3
done

#! /bin/sh
# supervisor process 

LOG_FILE=/var/log/supervisor_sh.log

# log function 
function log() {
	local t=$(date +"%F %X")
	echo "[ $t ] $0 : $1 " >> ${LOG_FILE}
}

# check process number 
# $1 : process name 
function check_process() {
	if [ -z $1 ]; then
		log "Input parameter is empty."
		return 0	 
	fi
	
	p_num=$(ps -e | grep "$1" | grep -v "grep" | wc -l)
	log "p_num = $p_num" 
	echo $p_num
}

# supervisor process 
while [ 1 ]
do 
	declare -i ch_num
	p_name="apache2"
	ch_num=$(check_process $p_name)
	if [ $ch_num -eq 0 ]; then
		killall $p_name
		service $p_name start  
	fi
	sleep 3 
done

2、子进程替换 (1) 基本思路:  a. 使用fork函数创建一个新的进程，在进程表中创建一个新的表项，而创建者(即父进程)按原来的流程继续执行，子进程执行自己的控制流程 b. 运用execv函数把当前进程替换为一个新的进程，新进程由path或file参数指定，可以使用execv函数将程序的执行从一个程序切换到另一个程序 c. 当fork启动一个子进程时，子进程就有了它自己的生命周期并将独立运行，此时可以在父进程中调用wait函数让父进程等待子进程的结束 (2) 基本的实现步骤:  a. 首先使用fork系统调用，创建子进程 b. 在子进程中使用execv函数，执行需要自动重启的程序 c. 在父进程中执行wait函数等待子进程的结束，然后重新创建一个新的子进程 (3) 具体实现的代码如下: supervisor.c

/**
 *
 * supervisor
 *
 * date: 2016-08-10
 *
 */

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/wait.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>

#define LOG_FILE "/var/log/supervisor.log"

void s_log(char *text) {
    time_t      t;
    struct tm  *tm;
    char *log_file;
    FILE *fp_log;
    char date[128];

    log_file = LOG_FILE;
    fp_log = fopen(log_file, "a+");
    if (NULL == fp_log) {
        fprintf(stderr, "Could not open logfile '%s' for writing
", log_file);
    }

    time(&t);
    tm = localtime(&t);
    strftime(date, 127, "%Y-%m-%d %H:%M:%S", tm);

    /* write the message to stdout and/or logfile */
    fprintf(fp_log, "[%s] %s
", date, text);
    fflush(fp_log);
    fclose(fp_log);
}

int main(int argc, char **argv) {
    int ret, i, status;
    char *child_argv[100] = {0};
    pid_t pid;
    if (argc < 2) {
        fprintf(stderr, "Usage:%s <exe_path> <args...>", argv[0]);
        return -1;
    }

    for (i = 1; i < argc; ++i) {
        child_argv[i-1] = (char *)malloc(strlen(argv[i])+1);
        strncpy(child_argv[i-1], argv[i], strlen(argv[i]));
        //child_argv[i-1][strlen(argv[i])] = '0';
    }

    while(1) {
        pid = fork();
        if (pid == -1) {
            fprintf(stderr, "fork() error.errno:%d error:%s", errno, strerror(errno));
            break;
        }
        if (pid == 0) {
            s_log(child_argv[0]);
            ret = execv(child_argv[0], (char **)child_argv);
            s_log("execv return");
            if (ret < 0) {
                fprintf(stderr, "execv ret:%d errno:%d error:%s", ret, errno, strerror(errno));
                continue;
            }
            s_log("exit child process");
            exit(0);
        }
        if (pid > 0) {
            pid = wait(&status);
            fprintf(stdout, "Child process id: %d
", pid);
            //fprintf(stdout, "wait return");
            s_log("Wait child process return");
        }
    }

    return 0;
}

/**
 *
 * supervisor 
 *
 * date: 2016-08-10 
 * 
 */

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/wait.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>

#define LOG_FILE "/var/log/supervisor.log"

void s_log(char *text) {
	time_t      t;
	struct tm  *tm;
	char *log_file;
	FILE *fp_log;
	char date[128];
	
	log_file = LOG_FILE;
	fp_log = fopen(log_file, "a+");
	if (NULL == fp_log) {
		fprintf(stderr, "Could not open logfile '%s' for writing
", log_file);
	}
	
	time(&t);
	tm = localtime(&t);
	strftime(date, 127, "%Y-%m-%d %H:%M:%S", tm);
	
	/* write the message to stdout and/or logfile */	
	fprintf(fp_log, "[%s] %s
", date, text);
	fflush(fp_log);
	fclose(fp_log);
} 

int main(int argc, char **argv) {
    int ret, i, status;
    char *child_argv[100] = {0};
    pid_t pid;
    if (argc < 2) {
		fprintf(stderr, "Usage:%s <exe_path> <args...>", argv[0]);
		return -1;
    }
	
    for (i = 1; i < argc; ++i) {
        child_argv[i-1] = (char *)malloc(strlen(argv[i])+1);
        strncpy(child_argv[i-1], argv[i], strlen(argv[i]));
        //child_argv[i-1][strlen(argv[i])] = '0';
    }
	
    while(1) {
        pid = fork(); 
        if (pid == -1) {
            fprintf(stderr, "fork() error.errno:%d error:%s", errno, strerror(errno));
			break;
        }
        if (pid == 0) {
			s_log(child_argv[0]);
            ret = execv(child_argv[0], (char **)child_argv);
			s_log("execv return");
            if (ret < 0) {
                fprintf(stderr, "execv ret:%d errno:%d error:%s", ret, errno, strerror(errno));
                continue;
            }
			s_log("exit child process");
            exit(0);
        }
        if (pid > 0) {
            pid = wait(&status);
			fprintf(stdout, "Child process id: %d
", pid);
            //fprintf(stdout, "wait return");
			s_log("Wait child process return");
        }
    }
	
    return 0;
}

(4) 测试验证 a. 假设需要自动重启的程序为demo.c，其代码实现如下所示：

/*
*
* demo
*
*/

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/wait.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>

#define LOG_FILE "/var/log/demo.log"

void demo_log(int num) {
    time_t      t;
    struct tm  *tm;
    char *log_file;
    FILE *fp_log;
    char date[128];

    log_file = LOG_FILE;
    fp_log = fopen(log_file, "a+");
    if (NULL == fp_log) {
        fprintf(stderr, "Could not open logfile '%s' for writing
", log_file);
    }

    time(&t);
    tm = localtime(&t);
    strftime(date,127,"%Y-%m-%d %H:%M:%S",tm);

    /* write the message to stdout and/or logfile */
    fprintf(fp_log, "[%s] num = %d
", date, num);
    fflush(fp_log);
    fclose(fp_log);
}

int main(int argc, char **argv[]) {
    int num = 0;

    while(1) {
        sleep(10);
        num++;
        demo_log(num);
    }
}

/*
*
* demo  
*
*/

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/wait.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>

#define LOG_FILE "/var/log/demo.log"

void demo_log(int num) {
	time_t      t;
	struct tm  *tm;
	char *log_file;
	FILE *fp_log;
	char date[128];
	
	log_file = LOG_FILE;
	fp_log = fopen(log_file, "a+");
	if (NULL == fp_log) {
		fprintf(stderr, "Could not open logfile '%s' for writing
", log_file);
	}
	
	time(&t);
	tm = localtime(&t);
	strftime(date,127,"%Y-%m-%d %H:%M:%S",tm);
	
	/* write the message to stdout and/or logfile */	
	fprintf(fp_log, "[%s] num = %d
", date, num);
	fflush(fp_log);
	fclose(fp_log);
} 

int main(int argc, char **argv[]) {
	int num = 0;
	
	while(1) {
		sleep(10);
		num++;
		demo_log(num);
	}
}

b. 测试准备和说明:

b1. 以上相关服务程序编译后的二进制文件为: supervisor 和 demo 

b2. 执行如下测试命令 ./supervisor ./demo  

c. 测试的结果:

c1. execv(progname, arg) 执行成功后，其后的代码不会执行；只有当执行错误时，才会返回 -1。原来调用execv进程的代码段会被progname应用程序的代码段替换。

c2. 当kill掉子进程时，父进程wait函数会接收到子进程退出的信号，进而循环再启动子进程，此过程实时性非常高。

c3. 当kill掉父进程时，子进程会被init进程接管，如果此时再kill掉子进程，则子进程会退出。

c4. 当同时kill掉父子进程，则父子进程都会退出。