Linux守护进程 - 技术栈

什么是守护进程

守护进程独立于控制终端，通常周期性地执行某种任务或等待处理某些事件。守护进程的特点使它们非常适合作为服务器上的服务进程，处理如邮件传输、打印服务、文件传输等任务。

守护进程的特点

后台运行：守护进程在后台执行，不会占用用户的终端或交互界面。

长期运行：它们从系统启动时开始运行，直到系统关闭，除非被明确停止。

没有控制终端：守护进程通常不会打开控制终端，它们不会与用户直接交互。

在新会话中启动：守护进程通常会启动一个新的会话，并成为该会话的首进程，从而与启动它们的终端和用户会话脱离关系。

处理系统级任务：守护进程通常用于执行系统级任务，如日志文件的维护、任务调度等。

如何创建守护进程

创建子进程，退出父进程 ：这样可以保证该进程不是进程组的首进程，允许它调用setsid创建新会话。因为POSIX标准规定，setsid()调用失败如果调用进程已是进程组的领导。这是为了防止进程组领导重新获取控制终端，这与守护进程的独立性质相违背。

创建新的会话 ：调用setsid创建一个新的会话，使进程成为会话首进程，脱离原有控制终端。

改变当前目录：将当前工作目录更改为根目录，以避免守护进程阻止卸载文件系统。因为在运行期间，一个进程可能会打开和操作其当前工作目录下的文件，如果这个目录被删除或移动，可能会导致一些意想不到的错误。将工作目录更改为根目录可以防止这种情况的发生，因为根目录是系统中不可删除的核心部分。

重设文件权限掩码 ：调用umask设置一个适当的文件创建权限掩码，通常是0。因为要确保守护进程创建的文件具有最大的权限

关闭文件描述符：关闭继承自父进程的所有文件描述符，包括标准输入、标准输出和标准错误。因为守护进程不与外界打交道，所以这些文件描述符也将没有意义。为了节省系统资源所以关闭（它的文件描述符是通过父类继承下来的）。

处理标准输入、输出和错误 ：通常会将这些重定向到/dev/null。因为守护进程通常不会与用户交互，也不需要在终端上输出信息。将标准输出和标准错误重定向到/dev/null可以将所有输出静默化，从而避免在不需要时输出到终端上。如果守护进程尝试从标准输入读取数据，而标准输入没有输入，它可能会被阻塞等待输入。将标准输入重定向到/dev/null可以确保即使有输入尝试读取，也会立即返回文件结束（EOF），避免进程阻塞。

示例代码：

cpp 复制代码

#include<iostream>
#include<unistd.h>
#include<assert.h>
#include <fcntl.h>
using namespace std;
int main()
{
    pid_t pid = fork();
    assert(pid!=-1);
    if(pid>0) // 父进程
    {
        exit(0);
    }
    else // 子进程
    {
        //1
        setsid();
        //2
        chdir("/");
        //3
        umask(0);
        //4
        for (int fd = 3; fd < 1024; fd++) 
        close(fd);
        //5
        int devNull = open("/dev/null", O_RDWR);
        if (devNull == -1) 
        {
            perror("open /dev/null");
            exit(EXIT_FAILURE);
        }
        if (dup2(devNull, 0) == -1 || dup2(devNull, 1) == -1 || dup2(devNull, 2) == -1) 
        {
            perror("dup2");
            exit(EXIT_FAILURE);
        }
        close(devNull);
    }
}