守护进程之编程规则

在编写守护进程时需遵循一些基本规则，以便防止产生并不需要的交互作用。下面先说明这些规则，然后给出一个按照这些规则编写的函数daemonize。

（1）首先要做的是调用umask将文件模式创建屏蔽字设置为0。由继承得来的文件模式创建屏蔽字可能会拒绝设置某些权限。例如，若守护进程要创建一个组可读、写的文件，而继承的文件模式创建屏蔽字可能屏蔽了这两种权限，于是所要求的组可读、写就不能起作用。

（2）调用fork，然后使父进程退出（exit）。这样做实现了下面几点：第一，如果该守护进程是作为一条简单shell命令启动的，那么父进程终止使得shell认为这条命令已经执行完毕（也就没有了控制终端）；第二，子进程继承了父进程的进程组ID，但具有一个新的进程ID，这就保证了子进程不是一个进程组的组长进程。这对于下面就要做的setsid调用是必要的前提条件。

（3）调用setsid以创建一个新会话。于是执行http://www.cnblogs.com/nufangrensheng/p/3513400.html中列举的三个操作，使调用进程：（a）成为新会话的首进程，（b）成为一个新进程组的组长进程，（c）没有控制终端。

在基于系统V的系统中，有些人建议在此时再次调用fork，并使父进程终止。第二个子进程作为守护进程继续运行。这样就保证了该守护进程不是会话首进程，于是按照系统V规则（见http://www.cnblogs.com/nufangrensheng/p/3513443.html）可以防止它取得控制终端。避免取得控制终端的另一种方法是，无论何时打开一个终端设备都一定要指定O_NOCTTY。

（4）将当前工作目录更改为根目录。从父进程出继承过来的当前工作目录可能在一个挂载的文件系统（a mounted file system）中。因为守护进程通常在系统再引导之前是一直存在的，所以如果守护进程的当前工作目录在一个挂载的文件系统中，那么该文件系统就不能被卸载。这与挂载文件系统的原意不符。

另外，某些守护进程可能会把当前工作目录更改到某个指定位置，在那里做它们的工作，例如，行式打印机假脱机守护进程常常将其工作目录更改到它们的spool目录上。

（5）关闭不再需要的文件描述符。这使守护进程不再持有从其父进程继承来的某些文件描述符（父进程可能是shell进程，或某个其他进程）。可以使用http://www.cnblogs.com/nufangrensheng/p/3496323.html中程序清单2-4中的open_max函数或getrlimit函数（http://www.cnblogs.com/nufangrensheng/p/3509262.html）来判定最高文件描述符值，并关闭直到该值的所有描述符。

（6）某些守护进程打开/dev/null使其具有文件描述符0、1和2，这样，任何一个试图读标准输入、写标准输出和标准出错的库例程都不会产生任何效果。因为守护进程并不与终端设备相关联，所以不能在终端设备上显示其输出，也无处从交互式用户那里接受输入。即使守护进程是从交互式会话启动的，但因为守护进程是在后台运行的，所以登录会话的终止并不影响守护进程。如果其他用户在同一终端设备上登录，我们也不会在该终端上见到守护进程的输出，用户也不可期望他们在终端上的输入会由守护进程读取。

实例

程序清单13-1是个函数，可由想初始化成为一个守护进程的程序调用。

程序清单13-1 初始化一个守护进程

#include "apue.h"

#include <syslog.h>

#include <fcntl.h>

#include <sys/resource.h>



void

daemonize(const char *cmd)

{

    int                  i, fd0, fd1, fd2;

    pid_t                pid;

    struct rlimit        rl;

    struct sigaction     sa;

    

    /*

    * Clear file creation mask.

    */

    umask(0);



    /*

    * Get maximum number of file descriptors.

    */

    if(getrlimit(RLIMIT_NOFILE, &rl) < 0)

        err_quit("%s: can't get file limit", cmd);

    

    /*

    * Become a session leader to lose controlling TTY.

    */

    if((pid = fork()) < 0)

        err_quit("%s: can't fork", cmd);

    else if (pid != 0)    /* parent */

        exit(0);

    setsid();



    /*

    * Ensure future opens won't allocate controlling TTYs.

    */

    sa.sa_handler = SIG_IGN;

    sigemptyset(&sa.sa_mask);

    sa.sa_flags = 0;

    if(sigaction(SIGHUP, &sa, NULL) < 0)

        err_quit("%s: can't ignore SIGHUP");

    if((pid = fork()) < 0)

        err_quit("%s: can't fork", cmd);

    else if( pid != 0 )    /* parent */

        exit(0);



    /*

    * Change the current working directory to the root so 

    * we won't prevent file system from being unmounted.

    */

    if(chdir("/") < 0)

        err_quit("%s: can't change directory to /");

    

    /*

    * Close all open file descriptors.

    */

    if(rl.rlim_max = RLIM_INFINITY)

        rl.rlim_max = 1024;

    for(i = 0; i < rl.rlim_max; i++)

        close(i);



    /*

    * Attach file descriptors 0, 1, and 2 to /dev/null.

    */    

    fd0 = open("/dev/null", O_RDWR);

    fd1 = dup(0);

    fd2 = dup(0);



    /*

    * Initialize the log file.

    */

    openlog(cmd, LOG_CONS, LOG_DAEMON);

    if(fd0 != 0 || fd1 != 1 || fd2 != 2)

    {

        syslog(LOG_ERR, "unexpected file descriptors %d %d %d", fd0, fd1, fd2);

        exit(1);

    }

}

本篇博文内容摘自《UNIX环境高级编程》（第二版），仅作个人学习记录所用。关于本书可参考：http://www.apuebook.com/。