Liunx守护进程

1.什么是守护进程？

        守护进程，也就是通常说的Daemon进程，是Linux中的后台服务进程。它是一个生存期较长的进程，通常独立于控制终端并且周期性地执行某种任务或等待处理某些发生的事件。守护进程常常在系统引导装入时启动，在系统关闭时终止。Linux系统有很多守护进程，大多数服务都是通过守护进程实现的，同时，守护进程还能完成许多系统任务，例如，作业规划进程crond、打印进程lqd等（这里的结尾字母d就是Daemon的意思）。

         在Linux中，每一个系统与用户进行交流的界面称为终端，每一个从此终端开始运行的进程都会依附于这个终端，这个终端就称为这些进程的控制终端，当控制终端被关闭时，相应的进程都会自动关闭。但是守护进程却能够突破这种限制，它从被执行开始运转，直到整个系统关闭时才退出。如果想让某个进程不因为用户或终端或其他地变化而受到影响，那么就必须把这个进程变成一个守护进程。

2. Linux守护进程的分类

     根据守护进程的启动和管理方式，可以分为独立启动守护进程和超级守护进程两类

     独立启动（stand_alone):该类进程启动后就常驻内存，所以会一直占用系统资源。其最大的优点就是它会一直启动，当外界有要求时相应速度较快，像httpd等进程；
     超级守护进程：系统启动时由一个统一的守护进程xinet来负责管理一些进程，当相应请求到来时需要通过xinet的转接才可以唤醒被xinet管理的进程。这种进程的优点时最初只有xinet这一守护进程占有系统资源，其他的内部服务并不一直占有系统资源，只有数据包到来时才会被xinet管理员来唤醒。并且我们还可以通过xinet来对它所管理的进程设置一些访问权限，相当于多了一层管理机制。

3、 守护进程实现的步骤：

（1）创建子进程，父进程退出（使子进程成为孤儿进程）

        这是编写守护进程的第一步，由于守护进程是脱离终端的，因此完成第一步后就会在shell终端里造成一个程序已经运行完毕的假象。之后的所有工作在子进程中完成，而用户在shell终端里则可以执行其他命令，从而在形式上做到了与控制终端脱离。实现的语句如下：if(pid=fork()){exit(0);}是父进程就结束，然后子进程继续执行。

（2）   在子进程中创建新的会话（脱离控制终端）

    这步是创建守护进程中最重要的一步，虽然实现起来很简单，但是它的意义非常重要，在这里使用的是系统函数setsid（）来创建一个新的会话，并且担任该会话组的组长。在这里有两个概念需要解释一下，进程组合会话期。

    进程组：是一个或多个进程的集合。进程组有进程组ID来唯一标识。除了进程号（PID）之外，进程组ID也是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。且该进程组ID不会因组长进程的退出而受到影响。

    会话周期：会话期是一个或者多个进程的集合。通常一个会话开始于用户的登录，终止于用户的退出，在此期间该用户运行的所有进程都属于这个会话期。

    Setsid（）函数的相关内容：

    （1）  setsid（）函数的作用：创建一个新的会话，并且担任该会话组的组长。具体作用包括：让一个进程摆脱原会话的控制，让进程摆脱原进程的控制，让进程摆脱原控制终端的控制。

    （2）  创建守护进程要调用setsid（）函数的原因：由于创建守护进程的第一步是调用fork（）函数来创建子进程，再将父进程退出。由于在调用了fork（）函数的时候，子进程拷贝了父进程的会话期、进程组、控制终端等资源、虽然父进程退出了，但是会话期、进程组、控制终端等并没有改变，因此，需要用setsid（）韩式来时该子进程完全独立出来，从而摆脱其他进程的控制。

（3）  改变当前目录为根目录

    使用fork（）创建的子进程是继承了父进程的当前工作目录，由于在进程运行中，当前目录所在的文件系统是不能卸载的，这对以后使用会造成很多的麻烦。因此通常的做法是让“/”作为守护进程的当前目录，当然也可以指定其他的别的目录来作为守护进程的工作目录。

（4）  重设文件权限掩码

    文件权限掩码是屏蔽掉文件权限中的对应位。由于使用fork（）函数新创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了很多的麻烦（比如父进程中的文件没有执行文件的权限，然而在子进程中希望执行相应的文件这个时候就会出问题）。因此在子进程中要把文件的权限掩码设置成为0，即在此时有最大的权限，这样可以大大增强该守护进程的灵活性。设置的方法是：umask（0）。

（5）  关闭文件描述符

    同文件权限码一样，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。这些文件被打开的文件可能永远不会被守护进程读写，如果不进行关闭的话将会浪费系统的资源，造成进程所在的文件系统无法卸下以及引起预料的错误。按照如下方法关闭它们：

for(i=0;i 关闭打开的文件描述符close(i);

（6）  守护进程的退出

    上面建立了守护进程，当用户需要外部停止守护进程运行时，往往需要使用kill命令来停止该守护进程，所以守护进程中需要编码来实现kill发出的signal信号处理，达到进程的正常退出。实现该过程的函数是signal函数：

signal(SIGTERM, sigterm_handler);

　　              void sigterm_handler(int arg)

　　                {

                      //进行相应处理的函数

　　                }。

    功能是：将一个给定的函数和一个特定的信号联系起来，即在收到特定的信号的时候执行相应的函数。

4.Linux守护进程管理工具

        Linux提供了三种不同的守护进程管理工具：redhat－config－services、ntsysv、chkconfig，可以根据具体需要灵活运用。

# service iptables status    #查看相应服务的状态，用service需要服务在/etc/init.d/目录中存在

# netstat -tulp    #会列出相应的服务及其监听的端口号等，若加n参数会列出端口号

#chkconfig --list |grep 服务名 #会列出现在当前服务的各种状态，包括在不同运行级别下的启情况，分为上线两部分，上部分是独立启动的服务，你会看到xinetd也在，下面部分是有inet管理的超级守护进程，没有运行级别可分的。 

 

5Linux守护进程的运行方式

    5.1．独立运行（stand-alone）的守护进程

    独立运行的守护进程由init脚本负责管理，所有独立运行的守护进程的脚本在/etc/rc.d/init.d/目录下。系统服务都是独立运行的守护进程，包括syslogd和cron等。独立运行的守护进程的工作方式称做stand-alone，它是UNIX传统的C/S模式的访问模式。stand-alone模式的工作原理如图4-4所示。

    工作在stand-alone模式下的网络服务有xinetd、route、gated，另外还有Web服务器Apache和邮件服务器Sendmail、域名服务器Bind。在Linux系统中通过stand-alone模式启动的服务由/etc/rc.d/下面对应的运行级别当中的符号链接启动。

    5.2．xinetd模式运行独立的守护进程

从守护进程的概念可以看出，对于系统所要通过的每一种服务，都必须运行一个监听某个端口连接所发生的守护进程，这通常意味着资源浪费。为了解决这个问题，Linux引进了"网络守护进程服务程序"的概念。Red Hat Linux 9.0使用的网络守护进程是xinted（eXtended InterNET daemon）。xinetd能够同时监听多个指定的端口，在接受用户请求时，它能够根据用户请求的端口的不同，启动不同的网络服务进程来处理这些用户请求。可以把xinetd看做一个管理启动服务的管理服务器，它决定把一个客户请求交给哪个程序处理，然后启动相应的守护进程。xinetd无时不在运行并监听它所管理的所有端口上的服务。当某个要连接它管理的某项服务的请求到达时，xinetd就会为该服务启动合适的服务器。xinetd模式的工作原理如图所示。

    5.3xinetd和stand-alone工作模式相比，系统不想要每一个网络服务进程都监听其服务端口，运行单个xinetd就可以同时监听所有服务端口，这样就降低了系统开销，保护系统资源。但是对于访问量大、经常出现并发访问的情况，xinetd则要频繁启动相应的网络服务进程，反而会导致系统性能下降。查看系统为Linux服务提供哪种工作模式，可以在Linux命令行中使用pstree命令，就能看到两种不同模式启动的网络服务。一般来说系统中一些负载高的服务，Sendmail、Apache服务是单独启动的；而其他服务类型都可以使用xinetd超级服务器管理。