linux基础之守护进程

一.守护进程（Daemon）
1.关于守护进程
守护进程，顾名思义，也就是专门守护一个进程的进程。守护进程的职责就是专门确保被指定的进程的运行。
守护进程也称精灵进程（Daemon），是运行在后台的一种特殊进程。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。守护进程是一种很有用的进程，linux的大多数服务器就是用守护进程实现的。比如：Internet服务器inetd。Wed服务器httpd等。同时，守护进程完成了许多系统任务。比如，作业规划进程crond等。

linux系统启动时会启动很多系统服务进程，这些服务进程没有控制终端，不能和用户交互。其他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，但是系统服务进程不受用户登录注销的影响，他们一直在运行着。这种进程的名称叫做守护进程。

最直接的应用就是重启进程。如果我们的软件崩溃了，为了让软件重新运行起来，软件本身是无法不方便或者无法做到的。因为出故障就是软件本身，而这个故障严重到迫使软件本身挂掉了，自然也没有办法重启自己了。
那么可以借助一个专门的进程来帮助自己启动咯。守护进程当然不仅限于重启进程咯。要实现什么守护功能，就看你怎么实现了。你可以守护进程不被关闭，重启进程，也可以守护进程的网络，必要的配置文件等等。
守护进程好比是保镖，被守护的进程就是保镖保护的对象。守护进程在很多地方都会有应用

二.创建守护进程
1. 关于setsid函数
创建守护进程最关键一步是调用setsid函数创建一个新的Session，并成为Session Leader。

#include<unistd.h>
pid_t setsid(void);
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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很容易，只要先fork再调用setsid就行了。fork的子进程和父进程在同一个进程组中，进程组的Leader必然是该进程组的第一个进程，所以子进程不可能是该组的第一个进程，所以在子进程中调用setsid是一定不会有问题的。

成功创建该函数的结果是：

创建一个新的Seccion，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，则他失去这个控制终端，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，但是只是一个普通的打开文件，而不是控制终端。
查看守护进程

ps axj |grep -E 'd$'
1

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.
由上图可以看出1.我们上篇博客中提到的crond也为守护进程。2. 守护进程都是孤儿进程，因为其父进程的id为0；守护进程自成会话，自称进程组。

2.创建一个守护进程的流程
调用umask将文件模式创建屏蔽字设置为0；
调用fork，父进程退出（exit）.原因：1.如果该守护进程是作为一个简单的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。
调用setsid创建一个新的会话。 setsid会导致：1 调用进程成为新会话的首进程。2 调用的进程成为进程组的组长进程。3 调用进程没有控制终端。（在此fork一次，保证daemon进程，之后不会打开tty设备）
将当前工作目录更改为根目录。
关闭不再需要的文件描述符。
其他：忽略SIGCHLD信号。
3.创建代码
#include<stdio.h>
#include<unistd.h>
#include<signal.h>

void creat_daemon()
{
umask(0);
pid_t id = fork();
if(id > 0)//father
{
return ;
}
else if(id < 0)
{
perror("fork");
return ;
}

setsid();

close(0);
close(1);
close(2);

signal(SIGCHLD,SIG_IGN);

chdir("/");
}
int main()
{
creat_daemon();
while(1)
{
sleep(1);
}
return 0;
}

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运行结果

4.其他
在网上我们可以看到另外一种版本是用两次fork来创建守护代码如下：

#include<stdio.h>
#include<unistd.h>
#include<signal.h>

void creat_daemon()
{

umask(0);
pid_t id = fork();
if(id > 0)//father
{
return ;
}
else if(id < 0)
{
perror("fork");
return ;
}

setsid();

signal(SIGCHLD,SIG_IGN);

if(id = fork()<0)
{
printf("fork errot\n");
return ;
}
else if(id!=0)
{
return;
}

if(chdir("/")<0)
{
printf("chdir error\n");
return ;
}
close(0);
close(1);
close(2);
}
int main()
{
creat_daemon();
while(1)
{
sleep(1);
}
return 0;
}

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结果如下：

原因如下：

其实现就是心跳互相检测对方是否存在，不存在就启动对方。心跳可使用socket或共享内存什么的。
如果进程比较多，可单独启动一个守护进程进行检测所有进程。守护进程比较简单，出错的可能性比较小。
再或者守护部分写到dll中，所有程序共同调用，但同时只有一个程序执行守护代码。使用内存文件映射保存信息。这样没有单独的守护进程，只要有一个进程在运行，就能保证守护代码在执行。 再或者可以考虑使用看门狗的方式。进程给一块空间定时更新数据，守护代码定时检 测数据更新时间，如果某一进程数据到一定时间超时未更新认为此进程挂掉，重启这个进程。
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