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分类: LINUX

2010-08-19 19:33:12

    在进程学习中,守护进程中有几个概念觉得很重要,拿出来分享一下:
    首先为什么要用守护进程?
    守护进程,也就是通常说的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。

守护进程的创建:

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是,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: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:会话期是一个或多个进程组的集合。通常,一个会话开始与用户登录,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: 一、让进程摆脱原会话的控制  二、让进程摆脱原进程组的控制  三、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,还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。

改变当前目录为根目录

   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,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    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   
#include   
#include   
#include   
#include   
#include   
#include   
#include   
#define MAXFILE 65535   
volatile 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        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+1);   
        close(fd);   
        usleep(10*1000); //10毫秒   
   }   
}   
void sigterm_handler(int arg)   
{   _running = 0;   }

这里对volatile解释一下:
   就象大家更熟悉的const一样,volatile是一个类型修饰符
   (type specifier)。

建议使用volatile变量的场所:
(1) 并行设备的硬件寄存器
(2) 一个中断服务子程序中会访问到的非自动变量(全局变量)
(3) 多线程应用中被几个任务共享的变量
    sig_atomic_t: 当把变量声明为该类型是,则会保证该变量在使用或赋值时, 无论是在32位还是64位的机器上都能保证操作是原子的, 它会根据机器的类型自动适应。
    今天看源代码时,看到sig_atomic_t这个类型,平时用得较少,平时一般是用int类型来代替。这个类型是定义在signal.h文件中。下面来说说这个类型。
    在处理信号(signal)的时候,有时对于一些变量的访问希望不会被中断,无论是硬件中断还是软件中断,这就要求访问或改变这些变量需要在计算机的一条 指令内完成。通常情况下,int类型的变量通常是原子访问的,也可以认为 sig_atomic_t就是int类型的数据,因为对这些变量要求一条指令完成,所以sig_atomic_t不可能是结构体,只会是数字类型。
    在linux里这样定义: typedef int __sig_atomic_t; 另外gnu c的文档也说比int短的类型通常也是具有原子性的,例如short类型。同时,指针(地址)类型也一定是原子性的。 该类型在所有gnu c库支持的系统和支持posix的系统中都有定义。


这就是一个简单的守护进程的创建。。。
如果有是么问题请指出来,THANKS!!!
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