[APUE chapter 13] 守护进程

作者：isshe
日期：2016.10.30
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1. 相关概念

• 系统进程以赖于操作系统实现。
• 父进程ID为0的各进程通常是内核进程，它们作为系统引导装入过程的一部分而启动。
• 内核守护进程以无控制终端方式启动，用户层守护进程缺少控制终端可能是守护进程调用了setsid的结果。
• 大多数用户层守护进程都是进程组的组长进程以及会话的首进程，而且是这些进程组和会话中的唯一进程。（rsyslogd例外，linux中）
• 用户层守护进程的父进程是init进程（linux系统中）。
• 守护进程常作服务器进程。

2. 编写规则

编写守护进程程序时需遵循一些基本规则，以防产生不必要的交互。

• 1.调用umask将文件模式创建屏蔽字设置为一个已知值（通常是0）（不理解）

• 2.调用fork，然后父进程exit。这样可以：

  如果该守护进程是为一条简单的shell命令启动的，那么父进程终止会让shell认为这条命令已经执行完毕。
  子进程继承父进程的进程组ID，但获得新的进程ID，保证了子进程不是一个进程组的组长进程。

• 3.调用setsid创建一个新会话。 会发生：（因为前面保证了此进程不是进程组的组长，所以可以创建新会话，否则，setsid会返回出错）

  1). 该进程编程新会话的会话首进程（session leader），此时此进程是会话中唯一进程。
  2). 该进程成为新进程组的组长进程。（新进程组ID就是调用进程ID）
  3). 进程没有控制终端。

• 4.将当前工作目录更改为根目录。

• 5.关闭不需要的文件描述符。（可以使用open_max函数或getrlimit函数获取最大文件描述符值）
• 6.某些进程打开/dev/null使其具有文件描述符0、1、2。

3. 出错记录

• 由于没有控制终端，不能简单地输出到标准错误上。
• 每个守护进程的出错信息写到一个文件也不好，管理起来会十分麻烦。

3.1 syslog

• syslog设施的详细组织结构：
  

• 三种产生日志消息的方法：

  • 内核例程可以调用log函数。任何一个用户进程可以通过打开（open）并读取（read）/dev/klog设备来读取这些信息。
  • 调用syslog函数产生日志消息。
  • 无论用户进程是在此主机上，还是通过TCP/IP网络连接到此主机的其他主机上，都可以将日志消息发向UDP端口514。

• 原型：

       #include 

       void openlog(const char *ident, int option, int facility);
       void syslog(int priority, const char *format, ...);
       void closelog(void);
       int setlogmask(int mask);

• 功能：（日志消息通过syslogd守护进程读取）
  
  • openlog：打开该进程的日志。（调用是可选的。如不调用，则在第一次调用syslog时自动调用。）
  • closelog：关闭用于与syslogd守护进程进行通信的描述符。（也是可选的。）
  • syslog：产生一个日志消息。
  • setlogmask：用于设置进程的记录优先级屏蔽字。

• 参数：

  • ident：可以被加到每则日志中的标识。一般是程序名称。

  • open：（以下表格不完全完整，完整见APUE p378）

    option	XSI	说明
    LOG_CONS	*	若日志消息不能通过UNIX域数据表送至syslogd，则将该消息写至控制台。
    LOG_NDELAY	*	立即打开至syslogd守护进程的UNIX域数据报套接字，不要等到第一条消息已经被记录时再打开。（通常，在记录第一条消息之前，不打开该套接字）
    LOG_NOWAIT	*	不要等待在将消息记入日志过程中可能已创建的子进程。
    LOG_ODELAY	*	在第一条消息被记录之前延迟打开至syslogd守护进程的连接。
    LOG_PERROR		将日志消息发送给syslogd外，还将它写到标准错误。
    LOG_PID	*	记录每条消息都要包含进程ID

  • facility：设置facility参数的目的是可以让配置文件说明，来自不同设施的消息将以不同的方式处理。（中文表格见APUE p378)
    

  • priority：是facility和level的组合，以下是level的表格：
    
  • format：format参数以及其他所有format后的参数，都传至vsprintf函数一遍进行格式化。format中每个%m字符都先被替换成与errno值对应的strerror。
  • mask：记录优先级屏蔽字。
• 返回值：
  
  • setlogmask：返回调用setlogmask之前的屏蔽字。

3.2 实例

openlog("lpd", LOG_PID, LOG_LPR);
syslog(LOG_ERR, "open error for %s: %m", filename);
或
syslog(LOG_ERR|LOG_LPR, "open error for %s: %m", filename);

4. 守护进程的惯例

• 在UNIX系统中，守护进程通常遵循下列通用惯例：
  
  • 若守护进程使用锁文件，那么该文件通常存储在/var/run目录中。（需要特权才能创建文件，锁的名字通常是name.pid，其中name是该守护进程或服务的名字）
  • 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。（配置文件名字通常是namd.conf，name同上）
  • 守护进程可用命令行启动，但通常它们是系统初始化脚本之一启动的（脚本如：/etc/rc* 或 /etc/init.d/*）。（如要终止后自动重启，则在/etc/inittab中为该守护进程宝货respawn记录项）
  • 若一个守护进程有一个配置文件，那么当该守护进程启动时会读该文，但此后一般不会再查看它。

5. 参考资料

• 《unix环境高级编程》第13章