详解Linux系统中的守护进程

linux  /  管理员 发布于 5年前   136

守护进程daemon，是生存期较长的一种进程。它们常常在系统自举时启动，仅在系统关闭时才终止。因为它们没有控制终端，所以说它们是在后台运行的。UNIX系统有很多守护进程，它们执行日常事务活动。

1、系统自举

自举（bootstrapping）一词来自于人都是靠自身的“自举”机构站立起来的这一思想。计算机必须具备自举能力将自己所有的元件激活，以便能完成加载操作系统这一目的，然后再由操作系统承担起那些单靠自举代码无法完成的更复杂的任务。

自举只有两个功能：加电自检和磁盘引导。

加电自检：当我们按下计算机电源开关时，头几秒钟机器似乎什么反应也没有，其实，这时的计算机正在进行加电自检，以断定它的所有元件都在正确地工作。如果某个元件有故障，显示器上就会出现报警提示信息（如果显示器也不能正常工作，则以一串嘟嘟声来报警）。由于大多数计算机工作非常可靠，加电自检报警非常罕见。

磁盘引导：查找装有操作系统的磁盘驱动器。从磁盘加载操作系统的原因有二，一是操作系统升级简单容易，二是使用户拥有选择操作系统的自由。

当加电自检和磁盘引导完成时，自举操作就启动一个读写操作系统文件和将它们复制到随机存储器中的过程，此时的机器才是真正意义上的计算机。计算机的启动可以有冷启动和热启动两种方式 ，它们之间的差别是热启动不进行机器的自检（机器本身配置的检查与测试），当计算机在使用过程中由于某些原因造成死机时，可以对计算机进行热启动处理。

2、守护进程的概念
通过ps axj命令可以查看到守护进程：
      参数a表示不仅列当前用户的进程，也列出所有其他用户的进程，参数x表示不仅列有控制终端的进程，也列出所有无控制终端的进程，参数j表示列出与作业控制相关的信息。

复制代码代码如下: PPID PID PGID SID TTY TPGID STAT UID TIME COMMAND
0 1 1 1 ? -1 Ss 0 0:01 /sbin/init
0 2 0 0 ? -1 S< 0 0:00 [kthreadd]
2 3 0 0 ? -1 S< 0 0:00 [migration/0]
2 4 0 0 ? -1 S< 0 0:00 [ksoftirqd/0]...
1 2373 2373 2373 ? -1 S<s 0 0:00 /sbin/udevd --daemon...
1 4680 4680 4680 ? -1 Ss 0 0:00 /usr/sbin/acpid -c /etc...
1 4808 4808 4808 ? -1 Ss 102 0:00 /sbin/syslogd -u syslog...
 
凡是TPGID一栏写着-1的都是没有控制终端的进程，也就是守护进程。在COMMAND一列用[]括起来的名字表示内核线程，这些线程在内核里创建，没有用户空间代码，因此没有程序文件名和命令行，通常采用以k开头的名字，表示Kernel。init进程我们已经很熟悉了，udevd负责维护/dev目录下的设备文件，acpid负责电源管理，syslogd负责维护/var/log下的日志文件，可以看出，守护进程通常采用以d结尾的名字，表示Daemon。
创建守护进程最关键的一步是调用setsid函数创建一个新的Session，并成为Session Leader。
 
例子：

C/C++ Code复制内容到剪贴板

1. void daemonize(void)   
2. {   
3.  pid_t pid;   
4.  printf("into deamonize\n");   
5.     
6.  if (pid = fork() < 0)   
7.  {   
8.   perror("fork");   
9.   exit(1);   
10.  }   
11.  else if (pid != 0)   
12.  {   
13.   exit(0);   
14.  }   
15.     
16.  setsid();   
17.     
18.     
19.  if (chdir("/") < 0)   
20.  {   
21.   perror("chdir");   
22.   exit(1);   
23.  }   
24.     
25.  close(0);   
26.  open("/dev/null", O_RDWR);   
27.  dup2(0, 1);   
28.  dup2(0, 2);   
29.     
30.  printf("out deamonize\n");     
31. }  

3、编写守护进程

在编写守护进程程序时，需遵循一些基本规则：

（1）首先要做的是调用umask将文件模式创建屏蔽字设置为0。
（2）调用fork，然后使父进程退出。
（3）调用setsid以创建一个新会话。
（4）将当前工作目录更改为根目录。
（5）关闭不再需要的文件描述符。
（6）某些守护进程打开/dev/null使其具有文件描述符0、1和2，任何一个试图读标准输入、写标准输出或标准出错的库例程都不会产生任何效果。

与守护进程有关的一个问题是如何处理出错消息，需要有一个集中的守护进程出错记录设施，这就是syslogd进程。

4、守护进程惯例

为了正常运作，某些守护进程实现为单实例的，有就是在任一时刻只运行该守护进程的一个副本。文件锁和记录锁机制是一种方法的基础，该方法用来保证一个守护进程只有一个副本在运行。
在UNIX系统中，守护进程遵循下列公共惯例：

（1）若守护进程使用锁文件，那么该文件通常存放在/var/run目录中。锁文件的名字通常是name.pid，name是该守护进程或服务的名字。
（2）若守护进程支持配置选项，那么配置文件通常存放在/etc目录中。配置文件的名字通常是name.conf。
（3）守护进程可用命令行启动，但通常它们是由系统初始化脚本启动的。
（4）若一守护进程有一配置文件，那么当该守护进程启动时，它读该文件，但在此之后一般就不会再查看它。