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Linux守护进程详解
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2017-10-18
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7.3 Linux守护进程
7.3.1 守护进程概述
守护进程，也就是通常所说的Daemon进程，是Linux中的后台服务进程。它是一个生存期较长的进程，通常独立于控制终端并且周期性地执行某种任务或等待处理某些发生的事件。守护进程常常在系统引导载入时启动，在系统关闭时终止。Linux有很多系统服务，大多数服务都是通过守护进程实现的，如本书在第二章中讲到的多种系统服务都是守护进程。同时，守护进程还能完成许多系统任务，例如，作业规划进程crond、打印进程lqd等（这里的结尾字母d就是Daemon的意思）。
由于在Linux中，每一个系统与用户进行交流的界面称为终端，每一个从此终端开始运行的进程都会依附于这个终端，这个终端就称为这些进程的控制终端，当控制终端被关闭时，相应的进程都会自动关闭。但是守护进程却能够突破这种限制，它从被执行开始运转，直到整个系统关闭时才会退出。如果想让某个进程不因为用户、终端或者其他的变化而受到影响，那么就必须把这个进程变成一个守护进程。可见，守护进程是非常重要的。
7.3.2 编写守护进程
编写守护进程看似复杂，但实际上也是遵循一个特定的流程。只要将此流程掌握了，就能很方便地编写出用户自己的守护进程。下面就分4个步骤来讲解怎样创建一个简单的守护进程。在讲解的同时，会配合介绍与创建守护进程相关的几个系统函数，希望读者能很好地掌握。
1．创建子进程，父进程退出
这是编写守护进程的第一步。由于守护进程是脱离控制终端的，因此，完成第一步后就会在shell终端里造成一种程序已经运行完毕的假象。之后的所有工作都在子进程中完成，而用户在shell终端里则可以执行其他的命令，从而在形式上做到了与控制终端的脱离。
到这里，有心的读者可能会问，父进程创建了子进程之后退出，此时该子进程不就没有父进程了吗？守护进程中确实会出现这么一个有趣的现象，由于父进程已经先于子进程退出，会造成子进程没有父进程，从而变成一个孤儿进程。在Linux中，每当系统发现一个孤儿进程，就会自动由1号进程（也就是init进程）收养它，这样，原先的子进程就会变成init进程的子进程了。其关键代码如下所示：
pid = fork（）;
if （pid 》 0）
{
exit（0）; /*父进程退出*/
}
2．在子进程中创建新会话
这个步骤是创建守护进程中最重要的一步，虽然它的实现非常简单，但它的意义却非常重大。在这里使用的是系统函数setsid（），在具体介绍setsid（）之前，读者首先要了解两个概念：进程组和会话期。
n 进程组。
进程组是一个或多个进程的集合。进程组由进程组ID来惟一标识。除了进程号（PID）之外，进程组ID也是一个进程的必备属性。
每个进程组都有一个组长进程，其组长进程的进程号等于进程组ID。且该进程ID不会因组长进程 的退出而受到影响。
n 会话期
会话组是一个或多个进程组的集合。通常，一个会话开始于用户登录，终止于用户退出，在此期间该用户运行的所有进程都属于这个会话期，它们之间的关系如图7.6所示。
图7.6 进程组和会话期之间的关系图
接下来就可以具体介绍setsid（）的相关内容。
（1）setsid（）函数作用。
setsid（）函数用于创建一个新的会话，并担任该会话组的组长。调用setsid（）有下面的3个作用。
n 让进程摆脱原会话的控制。
n 让进程摆脱原进程组的控制。
n 让进程摆脱原控制终端的控制。
那么，在创建守护进程时为什么要调用setsid（）函数呢？读者可以回忆一下创建守护进程的第一步，在那里调用了fork（）函数来创建子进程再令父进程退出。由于在调用fork（）函数时，子进程全盘复制了父进程的会话期、进程组和控制终端等，虽然父进程退出了，但原先的会话期、进程组和控制终端等并没有改变，因此，还不是真正意义上的独立，而setsid（）函数能够使进程完全独立出来，从而脱离所有其他进程的控制。
7.3 Linux守护进程
7.3.1 守护进程概述
守护进程，也就是通常所说的Daemon进程，是Linux中的后台服务进程。它是一个生存期较长的进程，通常独立于控制终端并且周期性地执行某种任务或等待处理某些发生的事件。守护进程常常在系统引导载入时启动，在系统关闭时终止。Linux有很多系统服务，大多数服务都是通过守护进程实现的，如本书在第二章中讲到的多种系统服务都是守护进程。同时，守护进程还能完成许多系统任务，例如，作业规划进程crond、打印进程lqd等（这里的结尾字母d就是Daemon的意思）。
由于在Linux中，每一个系统与用户进行交流的界面称为终端，每一个从此终端开始运行的进程都会依附于这个终端，这个终端就称为这些进程的控制终端，当控制终端被关闭时，相应的进程都会自动关闭。但是守护进程却能够突破这种限制，它从被执行开始运转，直到整个系统关闭时才会退出。如果想让某个进程不因为用户、终端或者其他的变化而受到影响，那么就必须把这个进程变成一个守护进程。可见，守护进程是非常重要的。
7.3.2 编写守护进程
编写守护进程看似复杂，但实际上也是遵循一个特定的流程。只要将此流程掌握了，就能很方便地编写出用户自己的守护进程。下面就分4个步骤来讲解怎样创建一个简单的守护进程。在讲解的同时，会配合介绍与创建守护进程相关的几个系统函数，希望读者能很好地掌握。
1．创建子进程，父进程退出
这是编写守护进程的第一步。由于守护进程是脱离控制终端的，因此，完成第一步后就会在shell终端里造成一种程序已经运行完毕的假象。之后的所有工作都在子进程中完成，而用户在shell终端里则可以执行其他的命令，从而在形式上做到了与控制终端的脱离。
到这里，有心的读者可能会问，父进程创建了子进程之后退出，此时该子进程不就没有父进程了吗？守护进程中确实会出现这么一个有趣的现象，由于父进程已经先于子进程退出，会造成子进程没有父进程，从而变成一个孤儿进程。在Linux中，每当系统发现一个孤儿进程，就会自动由1号进程（也就是init进程）收养它，这样，原先的子进程就会变成init进程的子进程了。其关键代码如下所示：
pid = fork（）;
if （pid 》 0）
{
exit（0）; /*父进程退出*/
}
2．在子进程中创建新会话
这个步骤是创建守护进程中最重要的一步，虽然它的实现非常简单，但它的意义却非常重大。在这里使用的是系统函数setsid（），在具体介绍setsid（）之前，读者首先要了解两个概念：进程组和会话期。
n 进程组。
进程组是一个或多个进程的集合。进程组由进程组ID来惟一标识。除了进程号（PID）之外，进程组ID也是一个进程的必备属性。
每个进程组都有一个组长进程，其组长进程的进程号等于进程组ID。且该进程ID不会因组长进程 的退出而受到影响。
n 会话期
会话组是一个或多个进程组的集合。通常，一个会话开始于用户登录，终止于用户退出，在此期间该用户运行的所有进程都属于这个会话期，它们之间的关系如图7.6所示。
图7.6 进程组和会话期之间的关系图
接下来就可以具体介绍setsid（）的相关内容。
（1）setsid（）函数作用。
setsid（）函数用于创建一个新的会话，并担任该会话组的组长。调用setsid（）有下面的3个作用。
n 让进程摆脱原会话的控制。
n 让进程摆脱原进程组的控制。
n 让进程摆脱原控制终端的控制。
那么，在创建守护进程时为什么要调用setsid（）函数呢？读者可以回忆一下创建守护进程的第一步，在那里调用了fork（）函数来创建子进程再令父进程退出。由于在调用fork（）函数时，子进程全盘复制了父进程的会话期、进程组和控制终端等，虽然父进程退出了，但原先的会话期、进程组和控制终端等并没有改变，因此，还不是真正意义上的独立，而setsid（）函数能够使进程完全独立出来，从而脱离所有其他进程的控制。
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