daemon(守护进程)

深藏阁楼爱情的钟 2022-06-12 05:29 225阅读 0赞

## Daemon ##

Daemon程序是一直运行的服务端程序，又称为 [守护进程][Link 1] 。通常在系统后台运行，没有控制终端不与前台交互，Daemon程序一般作为 [系统服务][Link 2] 使用。Daemon是长时间运行的进程，通常在系统启动后就运行，在系统关闭时才结束。一般说Daemon程序在后台运行，是因为它没有控制终端，无法和前台的用户交互。Daemon程序一般都作为服务程序使用，等待客户端程序与它通信。我们也把运行的Daemon程序称作 [守护进程][Link 1] 。

## Daemon程序实现方法 ##

编写Daemon程序有一些基本的规则，以避免不必要的麻烦。

1、首先是程序运行后调用fork，并让 [父进程][Link 3] 退出。子进程获得一个新的进程ID，但继承了 [父进程][Link 3] 的 [进程组][Link 4] ID。

2、调用setsid创建一个新的session，使自己成为新session和新 [进程组][Link 4] 的leader，并使进程没有控制终端(tty)。

3、改变当前工作目录至根目录，以免影响可加载文件系统。或者也可以改变到某些特定的目录。

4、设置文件创建mask为0，避免创建文件时权限的影响。

5、关闭不需要的打开 [文件描述符][Link 5] 。因为Daemon程序在后台执行，不需要于 [终端][Link 6] 交互，通常就关闭STDIN、STDOUT和STDERR。其它根据实际情况处理。

另一个问题是Daemon程序不能和终端交互，也就无法使用printf方法输出信息了。我们可以使用syslog机制来实现信息的输出，方便程序的调试。在使用syslog前需要首先启动syslogd程序，关于syslogd程序的使用请参考它的man page，或相关文档，我们就不在这里讨论了。

## Daemon程序实现例子 ##

一个Daemon程序的例子 编译运行环境为Redhat Linux 8.0。

我们新建一个daemontest.c程序，文件内容如下：

\#include <unistd.h>

\#include <sys/types.h>

\#include <sys/stat.h>

\#include <stdlib.h>

\#include <stdio.h>

\#include <syslog.h>

\#include <signal.h>

int daemon\_init(void)

\{ pid\_t pid;

if((pid = fork()) < 0) return(-1);

else if(pid != 0) exit(0); /\* parent exit \*/

/\* child continues \*/

setsid(); /\* become session leader \*/

chdir("/"); /\* change working directory \*/

umask(0); /\* clear file mode creation mask \*/

close(0); /\* close stdin \*/

close(1); /\* close stdout \*/

close(2); /\* close stderr \*/

return(0); \}

void sig\_term(int signo)

\{ if(signo == SIGTERM)

/\* catched signal sent by kill(1) command \*/

\{ syslog(LOG\_INFO, "program terminated.");

[closelog][] (); exit(0); \}

int main(void)

\{ if(daemon\_init() == -1)

\{ printf("can't fork self\\n"); exit(0); \}

openlog("daemontest", LOG\_PID, LOG\_USER);

syslog(LOG\_INFO, "program started.");

signal(SIGTERM, sig\_term); /\* arrange to catch the signal \*/

while(1) \{ sleep(1); /\* put your main program here \*/ \}

return(0); \}

使用如下命令编译该程序： gcc -Wall -o daemontest daemontest.c编译完成后生成名为daemontest的程序，执行./daemontest来 [测试程序][Link 7] 的运行。

使用ps axj命令可以显示系统中已运行的daemon程序的信息，包括进程ID、session ID、控制终端等内容。

部分显示内容：

[PPID][]  PID PGID SID TTY TPGID STAT UID TIME COMMAND

1098 1101 1101 1074 pts/1 1101 S 0 0:00 -bash 1 1581 777 777 ? -1 S 500 0:13 gedit 1 1650 1650 1650 ? -1 S 500 0:00 ./daemontest 794 1654 1654 794 pts/0 1654 R 500 0:00

ps axj 从中可以看到daemontest程序运行的进程号为1650。

我们再来看看/var/log/messages文件中的信息： Apr 7 22:00:32 localhost

daemontest\[1650\]: program started.

我们再使用kill 1650命令来杀死这个进程，/var/log/messages文件中就会有如下的信息：

Apr 7 22:11:10 localhost daemontest\[1650\]: program terminated.

使用ps axj命令检查，发现系统中daemontest进程已经没有了。

\--------------------------------------------------------------------------------------------------------------

# 守护进程 #

#### 百科名片 ####

在[Linux][]或者unix[操作系统][Link 8]中在系统的引导的时候会开启很多服务，这些服务就叫做守护进程。为了增加灵活性，root可以选择系统开启的模式，这些模式叫做运行级别，每一种运行级别以一定的方式配置系统。 守护进程是脱离于[终端][Link 6]并且在[后台][Link 9]运行的进程。守护进程脱离于[终端][Link 6]是为了避免进程在执行过程中的信息在任何终端上显示并且进程也不会被任何终端所产生的终端信息所打断。

[守护进程简介][Link 10]

[创建守护进程][Link 11]

1.  [创建子进程，父进程退出][Link 12]
2.  [在子进程中创建新会话][Link 13]
3.  [改变当前目录为根目录][Link 14]
4.  [重设文件权限掩码][Link 15]
5.  [关闭文件描述符][Link 16]
6.  [守护进程退出处理][Link 17]

[linux守护进程列表][linux]

展开

## 守护进程简介 ##

守护进程，也就是通常说的Daemon进程，是 [Linux][Linux 1]中的 [后台][Link 9]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][Link 6]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装入时启动，在系统关闭时终止。Linux系统有很多守护进程，大多数服务都是通过守护进程实现的，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退出。如果想让某个进程不因为用户或终端或其他地变化而受到影响，那么就必须把这个进程变成一个守护进程。

## 创建守护进程 ##

### 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][Link 6]里则可以执行其他命令，从而在形式上做到了与控制终端的脱离。

在Linux中 [父进程][Link 3]先于子进程退出会造成子进程成为孤儿进程，而每当系统发现一个孤儿进程时，就会自动由1号进程（init）收养它，这样，原先的子进程就会变成 [init进程][init]的子进程。

### 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][Link 18]setsid，在具体介绍setsid之前，首先要了解两个概念：进程组和会话期

[进程组][Link 4]：是一个或多个进程的集合。进程组有进程组ID来唯一标识。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。且该进程组ID不会因组长进程的退出而受到影响。

[会话周期][Link 19]：会话期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。

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：

让进程摆脱原会话的控制

让进程摆脱原进程组的控制

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？由于创建守护进程的第一步调用了fork函数来创建子进程，再将 [父进程][Link 3]退出。由于在调用了fork函数时，子进程全盘拷贝了父进程的会话期、进程组、控制终端等，虽然父进程退出了，但会话期、进程组、控制终端等并没有改变，因此，这还不是真正意义上的独立开来，而setsid函数能够使进程完全独立出来，从而摆脱其他进程的控制。

这一步也是必要的步骤。使用fork创建的子进程继承了父进程的当前工作目录。由于在进程运行中，当前目录所在的文件系统（如“/mnt/usb”）是不能 [卸载][Link 20]的，这对以后的使用会造成诸多的麻烦（比如系统由于某种原因要进入单用户模式）。因此，通常的做法是让"/"作为守护进程的当前工作目录，这样就可以避免上述的问题，当然，如有特殊需要，也可以把当前工作目录换成其他的路径，如/tmp。改变工作目录的常见函数式chdir。

### 重设文件权限掩码 ###

文件权限掩码是指屏蔽掉文件权限中的对应位。比如，有个文件权限掩码是050，它就屏蔽了 [文件组][Link 21]拥有者的可读与可执行权限。由于使用fork函数新建的子进程继承了父进程的文件权限掩码，这就给该子进程使用文件带来了诸多的麻烦。因此，把文件权限掩码设置为0，可以大大增强该守护进程的灵活性。设置文件权限掩码的函数是umask。在这里，通常的使用方法为umask(0)。

### 关闭文件描述符 ###

同文件权限码一样，用fork函数新建的子进程会从 [父进程][Link 3]那里继承一些已经打开了的文件。这些被打开的文件可能永远不会被守护进程读写，但它们一样消耗 [系统资源][Link 22]，而且可能导致所在的文件系统无法卸下。

在上面的第二步之后，守护进程已经与所属的控制终端失去了联系。因此从 [终端][Link 6]输入的字符不可能达到守护进程，守护进程中用常规方法（如printf）输出的字符也不可能在终端上显示出来。所以， [文件描述符][Link 5]为0、1和2 的3个文件（常说的输入、输出和报错）已经失去了存在的价值，也应被关闭。通常按如下方式关闭文件描述符：

===============================

for(i=0;i<MAXFILE;i++)

close(i);

===============================

### 守护进程退出处理 ###

当用户需要外部停止守护进程运行时，往往会使用 kill命令停止该守护进程。所以，守护进程中需要

编码来实现kill发出的signal信号处理，达到进程的正常退出。

===============================

signal(SIGTERM, sigterm\_handler);

void sigterm\_handler(int arg)

\_running = 0;

===============================

这样，一个简单的守护进程就建立起来了。

实现守护进程的完整实例（每隔10s在/tmp/dameon.log中写入一句话）：

=====================================================================

\#include<stdio.h>

\#include<stdlib.h>

\#include<string.h>

\#include<fcntl.h>

\#include<sys/types.h>

\#include<unistd.h>

\#include<sys/wait.h>

\#include <signal.h>

\#define MAXFILE 65535

volatile  [sig\_atomic\_t][sig_atomic_t] \_running = 1;

int main()

pid\_t pc;

int i,fd,len;

char \*buf="this is a Dameon\\n";

len = strlen(buf);

pc = fork(); //第一步

if(pc<0)\{

printf("error fork\\n");

exit(1);

else if(PC>0)

exit(0);

setsid(); //第二步

chdir("/"); //第三步

umask(0); //第四步

for(i=0;i<MAXFILE;i++) //第五步

close(i);

signal(SIGTERM, sigterm\_handler);

while( \_running )\{

if((fd=open("/tmp/dameon.log",O\_CREAT|O\_WRONLY|O\_APPEND,0600))<0)\{

perror("open");

exit(1);

write(fd,buf,len);

close(fd);

usleep(10\*1000); //10毫秒

void sigterm\_handler(int arg)

\_running = 0;

## linux守护进程列表 ##

amd：自动安装NFS（ [网络文件系统][Link 23]）守侯进程

apmd:高级电源治理

Arpwatch：记录日志并构建一个在LAN接口上看到的以太网地址和ip地址对数据库

Autofs：自动安装治理进程automount，与NFS相关，依靠于NIS

Bootparamd：引导参数服务器，为LAN上的 [无盘工作站][Link 24]提供引导所需的相关信息

crond：linux下的计划任务

Dhcpd：启动一个DHCP（动态IP地址分配）服务器

Gated： [网关][Link 25]路由守候进程，使用动态的OSPF [路由选择协议][Link 26]

Httpd：WEB服务器

Inetd：支持多种 [网络服务][Link 27]的核心守候程序

Innd：Usenet新闻服务器

Linuxconf：答应使用本地WEB服务器作为 [用户接口][Link 28]来配置机器

Lpd： [打印服务器][Link 29]

Mars-nwe：mars-nwe文件和用于Novell的 [打印服务器][Link 29]

Mcserv：Midnight命令 [文件服务器][Link 30]

named：DNS服务器

netfs：安装NFS、Samba和NetWare [网络文件系统][Link 23]

network：激活已配置网络接口的 [脚本程序][Link 31]

nfs：打开NFS服务

nscd：nscd(Name Switch Cache daemon)服务器，用于NIS的一个支持服务，它高速缓存用户口令和组成成员关系

portmap：RPC portmap治理器，与inetd类似，它治理基于RPC服务的连接

postgresql：一种SQL [数据库服务器][Link 32]

routed：路由守候进程，使用动态RIP [路由选择协议][Link 26]

rstatd：一个为LAN上的其它机器收集和提供系统信息的守候程序

ruserd： [远程用户][Link 33]定位服务，这是一个基于RPC的服务，它提供关于当前记录到LAN上一个机器日志中的用户信息

rwalld：激活rpc.rwall服务进程，这是一项基于RPC的服务，答应用户给每个注册到LAN机器上的其他终端写消息

[rwho][]d：激活rwhod服务进程，它支持LAN的rwho和ruptime服务

sendmail： [邮件服务器][Link 34]sendmail

smb：Samba文件共享/打印服务

snmpd：本地简单网络治理候进程

squid：激活代理服务器squid

syslog：一个让系统引导时起动syslog和klogd [系统日志][Link 35]守候进程的脚本

xfs：X Window字型服务器，为本地和远程X服务器提供字型集

xntpd：网络时间服务器

ypbind：为NIS（网络信息系统）客户机激活ypbind服务进程

yppasswdd：NIS口令服务器

ypserv：NIS主服务器

gpm：管鼠标的

identd：AUTH服务，在提供用户信息方面与finger类似

[Link 1]: http://baike.baidu.com/view/53123.htm
[Link 2]: http://baike.baidu.com/view/685551.htm
[Link 3]: http://baike.baidu.com/view/8507578.htm
[Link 4]: http://baike.baidu.com/view/1545127.htm
[Link 5]: http://baike.baidu.com/view/1303430.htm
[Link 6]: http://baike.baidu.com/view/105503.htm
[closelog]: http://baike.baidu.com/view/6073114.htm
[Link 7]: http://baike.baidu.com/view/420822.htm
[PPID]: http://baike.baidu.com/view/4777442.htm
[Linux]: http://lib.csdn.net/base/linux
[Link 8]: http://baike.baidu.com/view/880.htm
[Link 9]: http://baike.baidu.com/view/179243.htm
[Link 10]: http://baike.baidu.com/view/53123.htm#1
[Link 11]: http://baike.baidu.com/view/53123.htm#2
[Link 12]: http://baike.baidu.com/view/53123.htm#2_1
[Link 13]: http://baike.baidu.com/view/53123.htm#2_2
[Link 14]: http://baike.baidu.com/view/53123.htm#2_3
[Link 15]: http://baike.baidu.com/view/53123.htm#2_4
[Link 16]: http://baike.baidu.com/view/53123.htm#2_5
[Link 17]: http://baike.baidu.com/view/53123.htm#2_6
[linux]: http://baike.baidu.com/view/53123.htm#3
[Linux 1]: http://baike.baidu.com/view/1634.htm
[init]: http://baike.baidu.com/view/2965338.htm
[Link 18]: http://baike.baidu.com/view/710031.htm
[Link 19]: http://baike.baidu.com/view/6621448.htm
[Link 20]: http://baike.baidu.com/view/386432.htm
[Link 21]: http://baike.baidu.com/view/701355.htm
[Link 22]: http://baike.baidu.com/view/53557.htm
[sig_atomic_t]: http://baike.baidu.com/view/4900092.htm
[Link 23]: http://baike.baidu.com/view/544339.htm
[Link 24]: http://baike.baidu.com/view/51922.htm
[Link 25]: http://baike.baidu.com/view/807.htm
[Link 26]: http://baike.baidu.com/view/1031393.htm
[Link 27]: http://baike.baidu.com/view/1279152.htm
[Link 28]: http://baike.baidu.com/view/1309799.htm
[Link 29]: http://baike.baidu.com/view/634855.htm
[Link 30]: http://baike.baidu.com/view/566090.htm
[Link 31]: http://baike.baidu.com/view/69991.htm
[Link 32]: http://baike.baidu.com/view/32944.htm
[Link 33]: http://baike.baidu.com/view/1541147.htm
[rwho]: http://baike.baidu.com/view/2131257.htm
[Link 34]: http://baike.baidu.com/view/54241.htm
[Link 35]: http://baike.baidu.com/view/1270588.htm