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 <sys/types.h> 
#include <unistd.h>


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<MAXFILE;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<stdio.h> 
#include<stdlib.h> 
#include<string.h> 
#include<fcntl.h> 
#include<sys/types.h> 
#include<unistd.h> 
#include<sys/wait.h> 
 
#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<MAXFILE;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