C++編寫LINUX守護進程的實現代碼

1、什麼是守護進程

守護進程是運行在後臺的一種特殊進程，它獨立於控制終端並且週期性地執行某種任務或循環等待處理某些事件的發生；

守護進程一般在系統啟動時開始運行，除非強行終止，否則直到系統關機才隨之一起停止運行；

守護進程一般都以root用戶權限運行，因為要使用某些特殊的端口或者資源；

守護進程的父進程一般都是init進程，因為它真正的父進程在fork出守護進程後就直接退出了，所以守護進程都是孤兒進程，由init接管；

2、有哪些常見的守護進程

日誌服務進程 syslogd

數據庫守護進程 mysqld

3、創建守護進程的步驟

(1) fork()創建子進程，父進程exit()退出

這是創建守護進程的第一步。由於守護進程是脫離控制終端的，因此，完成第一步後就會在Shell終端裡造成程序已經運行完畢的假象。之後的所有工作都在子進程中完成，而用戶在Shell終端裡則可以執行其他命令，從而在形式上做到了與控制終端的脫離，在後臺工作。

(2) 在子進程中調用 setsid() 函數創建新的會話

在調用了fork()函數後，子進程全盤拷貝了父進程的會話期、進程組、控制終端等，雖然父進程退出了，但會話期、進程組、控制終端等並沒有改變，因此，這還不是真正意義上的獨立開來，而 setsid() 函數能夠使進程完全獨立出來。

(3) 再次 fork() 一個孫進程並讓子進程退出

為什麼要再次fork呢，假定有這樣一種情況，之前的父進程fork出子進程以後還有別的事情要做，在做事情的過程中因為某種原因阻塞了，而此時的子進程因為某些非正常原因要退出的話，就會形成殭屍進程，所以由子進程fork出一個孫進程以後立即退出，孫進程作為守護進程會被init接管，此時無論父進程想做什麼都隨它了。

(4) 在孫進程中調用 chdir() 函數，讓根目錄 ”/” 成為孫進程的工作目錄

這一步也是必要的步驟，使用fork創建的子進程繼承了父進程的當前工作目錄。由於在進程運行中，當前目錄所在的文件系統（如“/mnt/usb”）是不能卸載的，這對以後的使用會造成諸多的麻煩（比如系統由於某種原因要進入單用戶模式）。因此，通常的做法是讓"/"作為守護進程的當前工作目錄，這樣就可以避免上述的問題，當然，如有特殊需要，也可以把當前工作目錄換成其他的路徑，如/tmp，改變工作目錄的常見函數是chdir。

(5) 在孫進程中調用 umask() 函數，設置進程的文件權限掩碼為0

文件權限掩碼是指屏蔽掉文件權限中的對應位。比如，有個文件權限掩碼是050，它就屏蔽了文件組擁有者的可讀與可執行權限。由於使用fork函數新建的子進程繼承了父進程的文件權限掩碼，這就給該子進程使用文件帶來了諸多的麻煩。因此，把文件權限掩碼設置為0，可以大大增強該守護進程的靈活性。設置文件權限掩碼的函數是umask。在這裡，通常的使用方法為umask(0)。

(6) 在孫進程中關閉任何不需要的文件描述符

同文件權限碼一樣，用fork函數新建的子進程會從父進程那裡繼承一些已經打開了的文件。這些被打開的文件可能永遠不會被守護進程讀寫，但它們一樣消耗系統資源，而且可能導致所在的文件系統無法卸下。

在上面的第2)步之後，守護進程已經與所屬的控制終端失去了聯繫。因此從終端輸入的字符不可能達到守護進程，守護進程中用常規方法（如printf）輸出的字符也不可能在終端上顯示出來。所以，文件描述符為0、1和2 的3個文件（常說的輸入、輸出和報錯）已經失去了存在的價值，也應被關閉。

(7) 守護進程退出處理

當用戶需要外部停止守護進程運行時，往往會使用 kill 命令停止該守護進程。所以，守護進程中需要編碼來實現 kill 發出的signal信號處理，達到進程的正常退出。

4、守護進程的代碼實現

 #include#include#include#include#include#include#include#includestatic bool flag = true; void create_daemon(); void handler(int); int main() { time_t t; int fd; create_daemon(); struct sigaction act; act.sa_handler = handler; sigemptyset(&act.sa_mask); act.sa_flags = 0; if(sigaction(SIGQUIT, &act, NULL)) { printf("sigaction error. "); exit(0); } while(flag) { fd = open("/home/mick/daemon.log", O_WRONLY | O_CREAT | O_APPEND, 0644); if(fd == -1) { printf("open error "); } t = time(0); char *buf = asctime(localtime(&t)); write(fd, buf, strlen(buf)); close(fd); sleep(60); } return 0; } void handler(int sig) { printf("I got a signal %d I'm quitting. ", sig); flag = false; } void create_daemon() { pid_t pid; pid = fork(); if(pid == -1) { printf("fork error "); exit(1); } else if(pid) { exit(0); } if(-1 == setsid()) { printf("setsid error "); exit(1); } pid = fork(); if(pid == -1) { printf("fork error "); exit(1); } else if(pid) { exit(0); } chdir("/"); int i; for(i = 0; i<3; ++i) { close(i); } umask(0); return; }

5、用系統函數daemon實現

 #include#include#include#include#include#include#include#includestatic bool flag = true; void handler(int); int main() { time_t t; int fd; if(-1 == daemon(0, 0)) { printf("daemon error "); exit(1); } struct sigaction act; act.sa_handler = handler; sigemptyset(&act.sa_mask); act.sa_flags = 0; if(sigaction(SIGQUIT, &act, NULL)) { printf("sigaction error. "); exit(0); } while(flag) { fd = open("/home/mick/daemon.log", O_WRONLY | O_CREAT | O_APPEND, 0644); if(fd == -1) { printf("open error "); } t = time(0); char *buf = asctime(localtime(&t)); write(fd, buf, strlen(buf)); close(fd); sleep(60); } return 0; } void handler(int sig) { printf("I got a signal %d I'm quitting. ", sig); flag = false; }