一、守護進程的概念

我們在前面的博文《進程信號的產(chǎn)生》中提到過前臺進程和后臺進程的概念，它們之間的區(qū)別就是是否獲得鍵盤文件，擁有鍵盤輸入的就是前臺進程，后臺進程獲取不到鍵盤文件

守護進程是 Linux 系統(tǒng)中運行在后臺的特殊進程，具有無終端依賴、長期運行、權限分離等特點，通常用于實現(xiàn)系統(tǒng)服務、網(wǎng)絡服務等功能，進行守護進程化的進程就是將終端關閉也不會殺死，只要服務器一直運行，它就可以一直運行，但可以通過kill命令殺死

二、調(diào)用接口

1、創(chuàng)建新會話

#include <unistd.h>
pid_t setsid(void);

返回值：成功返回新會話id，失敗返回-1

2、守護進程

#include <unistd.h>
int daemon(int nochdir, int noclose);

返回值：成功返回0，失敗返回-1

• nochdir：如果該參數(shù)的值為 0，daemon 函數(shù)會將當前工作目錄更改為根目錄（/），如果為非 0 值，則不更改當前工作目錄
• noclose：如果該參數(shù)的值為 0，daemon 函數(shù)會將標準輸入、標準輸出和標準錯誤輸出重定向到 /dev/null，如果為非 0 值，則不進行重定向

三、進程屬性信息

1. PPID（Parent Process ID）

• 全稱：父進程ID
• 含義：當前進程的父進程的唯一標識符
• 作用：用于跟蹤進程間的父子關系（例如，通過fork()創(chuàng)建的子進程會繼承父進程的PPID）

2. PID（Process ID）

• 全稱：進程ID
• 含義：操作系統(tǒng)分配給每個進程的唯一數(shù)字標識符（范圍通常為1~32768）
• 作用：用于區(qū)分和管理系統(tǒng)中的不同進程（例如，通過kill命令終止進程）

3. PGID（Process Group ID）

• 全稱：進程組ID
• 含義：進程所屬的進程組的ID，進程組是一個或多個相關進程的集合，一個任務對應一個進程組
• 作用：便于批量管理相關進程（如停止或恢復整個進程組）

4. SID（Session ID）

• 全稱：會話ID
• 含義：進程所屬的會話的ID，會話由一個或多個進程組組成，通常由登錄 shell 創(chuàng)建，實際上是bash的id
• 作用：管理終端會話中的所有進程（例如，當用戶注銷時，整個會話的進程會被終止）

5. TTY（Teletypewriter）

• 全稱：終端設備
• 含義：進程關聯(lián)的終端設備（如pts/0表示偽終端），若顯示為?，表示進程無控制終端
• 作用：區(qū)分進程是否在終端中運行（如后臺服務通常無終端）

6. TPGID（Foreground Process Group ID）

• 全稱：前臺進程組ID
• 含義：當前在終端前臺運行的進程組的ID
• 作用：終端輸入/輸出會被分配給前臺進程組（例如，按Ctrl+C會中斷前臺進程）

7. STAT（Process Status）

全稱：進程狀態(tài)

含義：進程的當前狀態(tài)，常見狀態(tài)碼包括：

• R（運行中）
• S（睡眠中）
• D（不可中斷睡眠）
• T（停止）
• Z（僵尸進程）

作用：快速判斷進程的運行狀態(tài)（例如，Z表示進程已終止但未被父進程回收）

8. UID（User ID）

• 全稱：用戶ID
• 含義：啟動進程的用戶的唯一標識符（如root的UID為0）
• 作用：用于權限控制（例如，普通用戶無法修改root進程）

9. TIME

• 全稱：CPU時間
• 含義：進程自啟動以來累計使用的CPU時間（格式為HH:MM:SS）
• 作用：衡量進程對CPU資源的占用情況

10. COMMAND

• 全稱：命令名稱
• 含義：啟動進程的命令或程序名稱（如bash、nginx）
• 作用：快速識別進程的功能（例如，通過COMMAND列判斷是否為惡意程序）

同一個session內(nèi)啟動的sid都一樣

同一PGID的，即一個組內(nèi)的，PID與PGID相同的被稱為組長

四、深入理解守護進程

1、實現(xiàn)過程

首先創(chuàng)建子進程然后退出父進程，使子進程在后臺運行，然后創(chuàng)建新會話，脫離掉原會話和控制終端，保證進程不受終端信號影響，然后再重定向標準輸入輸出，確保守護進程不與終端交互，然后變更工作目錄，忽略掉子進程退出信號和終端停止信號，所以守護進程本質(zhì)上是一個孤兒進程

2、實例

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

void daemonize() {
    // 創(chuàng)建子進程并退出父進程，子進程成為孤兒進程
    pid_t pid = fork();
    if (pid < 0) exit(EXIT_FAILURE);
    if (pid > 0) exit(EXIT_SUCCESS);

    // 創(chuàng)建新會話，調(diào)用該函數(shù)的進程會成為新會話的會話首進程、新進程組的組長進程
    //并且會脫離原有的控制終端
    if (setsid() == -1) exit(EXIT_FAILURE);

    // 重定向標準輸入輸出
    close(STDIN_FILENO);
    close(STDOUT_FILENO);
    close(STDERR_FILENO);
    int fd = open("/dev/null", O_RDWR);
    dup2(fd, STDIN_FILENO);
    dup2(fd, STDOUT_FILENO);
    dup2(fd, STDERR_FILENO);

    // 允許所有權限
    umask(0);

    // 變更工作目錄
    chdir("/");

    // 忽略子進程狀態(tài)改變時發(fā)送給父進程的信號
    signal(SIGCHLD, SIG_IGN);
}

int main() {
    daemonize();
    while (1) {
        sleep(3600); // 模擬工作
    }

    return 0;
}

上面的過程，可以被函數(shù)daemon函數(shù)替換

#include <unistd.h>
#include <syslog.h>

int main() {
    // 使用 daemon 函數(shù)將當前進程轉(zhuǎn)換為守護進程
    // 第一個參數(shù) 0 表示將工作目錄更改為根目錄
    // 第二個參數(shù) 0 表示將標準輸入、標準輸出和標準錯誤輸出重定向到 /dev/null
    if (daemon(0, 0) == -1) {
        perror("daemon");
        return 1;
    }
    // 模擬守護進程持續(xù)工作
    while (1) {
        // 睡眠 3600 秒（1 小時）
        sleep(3600); 
    }

    return 0;
}

總結

以上為個人經(jīng)驗，希望能給大家一個參考，也希望大家多多支持腳本之家。

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