编写守护进程的基本步骤

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，而父进程又退出之后，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：/*父进程退出*/ 
pid=fork(); 
      if(pid>0){ 
          exit(0); 
}  
 
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。 
·  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。 
·  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，它们之间的关系如下图 7.6所示。 
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？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将父进程退出。由于在调用 fork函数时，
子进程全盘拷贝了父进程的进会话期、进程组、控制终端等，虽然父进程退出了，但原先的
会话期、进程组、控制终端等并没有改变，因此，还不是真正意义上独立开来，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。 
（2）setsid函数格式 
下表 7.8列出了setsid函数的语法规范 
表7.8  setsid函数语法 
所需头文件 
#include  
#include  
函数原型  pid_t setsid(void) 
函数返回值 
成功：该进程组ID 
出错：-1 
 
3．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
进程运行过程中，当前目录所在的文件系统（比如“/mnt/usb”等）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是 chdir。 
4．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，有一个文件权限掩码是 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)。 
5．关闭文件描述符 
同文件权限掩码一样，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或写，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、输出和报错这 3 个文件）
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); 
 
这样，一个简单的守护进程就建立起来了，创建守护进程的流程图如图 7.7 所示。 
  下面是实现守护进程的一个完整实例： 
该实例首先建立了一个守护进程，然后让该守护进程每隔 10s在/tmp/dameon.log中写入
一句话。 
 
/*dameon.c创建守护进程实例*/ 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
 
#define MAXFILE 65535 
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); 
/*第二步*/ 
      setsid(); 
/*第三步*/ 
      chdir("/"); 
/*第四步*/ 
      umask(0); 
      for(i=0;i /*第五步*/ 
          close(i); 
/*这时创建完守护进程，以下开始正式进入守护进程工作*/ 
      while(1){ 
          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); 
          sleep(10); 
      } 
} 
 
将该程序下载到开发板中， 可以看到该程序每隔 10s就会在对应的文件中输入相关内容。
并且使用ps可以看到该进程在后台运行。如下所示： 
[root@(none) 1]# tail -f /tmp/dameon.log 
This is a Dameon 
This is a Dameon 
This is a Dameon 
This is a Dameon 
… 
[root@(none) 1]# ps -ef|grep daemon 
    76             root           1272   S   ./daemon 
    85             root           1520   S   grep daemon 
图7.7  创建守护进程流程图