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8.2.1 实现守护进程的步骤

2007-11-07 16:52 杜华 人民邮电出版社 字号:T | T
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《Linux编程技术详解》第8章的主要内容是守护进程,本小节讲的是实现守护进程的步骤。

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8.2  创建守护进程

由于守护进程的特点,编写守护进程程序必须遵守一定的规则。本节将阐述这些规则的要点,并给出相关代码。

8.2.1  实现守护进程的步骤
在Linux系统中,要编程实现一个守护进程必须遵守如下的步骤。

1.让init进程成为新产生进程的父进程。
调用fork函数创建子进程后,使父进程立即退出。这样,产生的子进程将变成孤儿进程,并被init进程接管,同时,所产生的新进程将变为在后台运行。

2.调用setsid函数
通过调用setsid函数,使得新创建的进程脱离控制终端,同时创建新的进程组,并成为该进程组的首进程。为了使读者更好地理解这一步骤,下面介绍进程组、会话(session)的基本概念。

在Linux系统中,所有的进程都属于各自的进程组。进程组是一个或多个进程的集合。打个比方,可以认为某个班级是一个进程组,而其中成员就是进程。一个班级至少有一个成员。当一个班级的最后一个成员不存在的时候,这个班级也就不存在了,也就是进程组消亡了。

每个进程组都有类似于进程号的标识,称为进程组ID。进程组ID是由领头进程的进程号决定的,每个进程组都存在一个领头进程。进程组的存在与否与领头进程是否存在没有关系。

会话是一个或多个进程组的集合。与进程组类似,每个会话都存在一个领头进程。Linux是一个多用户的操作系统,在同一时刻系统中会存在属于不同用户的多个进程。如果用户在某个终端上发送了某个信号,例如,按下“Ctrl+C”发送SIGINT信号,如何确保信号被正确地发送到对应的进程,同时不会影响使用其他终端的用户的进程?

会话和进程组是Linux内核用于管理多用户情况下用户进程的方法。每个进程都属于一个进程组,而进程组又属于某个会话。当用户从终端登录系统(不管是终端还是伪终端),系统会创建一个新的会话。在该终端上启动的进程都会被系统划归到会话的进程组中。

会话中的进程通过该会话中的领头进程(常称其为控制进程)与一个终端相连。该终端是会话的控制终端。一个会话只能有一个控制终端,反之一样。如果会话存在一个控制终端,则它必然拥有一个前台进程组。属于该组的进程可以从控制终端获得输入。这时,其他的进程组都为后台进程组。图8.3所示为会话、进程组、进程与控制终端之间的关系。

 

图8.3  会话、进程组、进程与控制终端的关系

由于守护进程没有控制终端,而使用fork函数创建的子进程继承了父进程的控制终端、会话和进程组,因此,必须创建新的会话,以脱离父进程的影响。Linux系统提供了setsid函数用于创建新的会话。setsid函数的信息如表8.1所示。

表8.1   setsid函数

头文件

<unistd.h>

函数形式

pid_t setsid(void);

返回值

成功

失败

是否设置errno

调用进程的会话ID

−1

setsid函数将创建新的会话,并使得调用setsid函数的进程成为新会话的领头进程。调用setsid函数的进程是新创建会话中的惟一的进程组,进程组ID为调用进程的进程号。setsid函数产生这一结果还有个条件,即调用进程不为一个进程的领头进程。由于在第一步中调用fork的父进程退出,使得子进程不可能是进程组的领头进程。该会话的领头进程没有控制终端与其相连。至此,满足了守护进程没有控制终端的要求。

3.更改当前工作目录
使用fork函数产生的子进程将继承父进程的当前工作目录。当进程没有结束时,其工作目录是不能被卸载的。为了防止这种问题发生,守护进程一般会将其工作目录更改到根目录下(/目录)。更改工作目录使用的函数是chdir。

4.关闭文件描述符,并重定向标准输入、输出和错误输出
新产生的进程从父进程继承了某些打开的文件描述符,如果不使用这些文件描述符,则需要关闭它们。守护进程是运行在系统后台的,不应该在终端有任何的输出信息。可以使用dup函数将标准输入、输出和错误输出重定向到/dev/null设备上(/dev/null是一个空设备,向其写入数据不会有任何输出)。下面给出具体的代码:


int fd;
//将标准输入输出重定向到空设备
fd = open ("/dev/null", O_RDWR, 0);
if (fd != -1)
{
dup2 (fd, STDIN_FILENO);
dup2 (fd, STDOUT_FILENO);
dup2 (fd, STDERR_FILENO);
if (fd > 2)
close (fd);
}

5.设置守护进程的文件权限创建掩码
很多情况下,守护进程会创建一些临时文件。出于安全性的考虑,往往不希望这些文件被别的用户查看。这时,可以使用umask函数修改文件权限,创建掩码的取值,以满足守护进程的要求。

【责任编辑:杜书 TEL:(010)68476606】

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