Linux进程编程3——守护进程

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一、守护进程介绍

1、进程查看命令ps

ps -ajx偏向显示各种有关的ID号;ps -aux偏向显示进程各种占用资源

2、(用于向进程发送信号的)指令kill

“kill -信号编号 进程ID”,向一个进程发送一个信号;如kill -9 xxx,将向xxx这个进程发送9号信号,也就是要结束进程。

3、何谓守护进程?

(1)daemon,表示守护进程,简称为d(进程名后面带d的基本就是守护进程);

(2)长期运行,一般是开机运行直到关机时关闭;

(3)与控制台脱离。普通进程都和运行该进程的控制台相绑定,表现为如果终端被强制关闭,则这个终端中运行的所有进程都被会关闭,背后的问题还在于会话;

(4)服务器(Server)。服务器程序就是一个一直在运行的程序,可以提供某种服务(譬如nfs服务器给我们提供nfs通信方式);当我们的程序需要这种服务时,我们可以调用服务器程序(和服务器程序通信以得到服务器程序的帮助)来进行这种服务操作。服务器程序一般都实现为守护进程。

4、常见守护进程

(1)syslogd,系统日志守护进程,提供syslog功能。

(2)cron,cron进程用来实现操作系统的时间管理。linux中实现定时执行程序的功能就要用到cron。

二、编写简单守护进程

1、任何一个进程都可以将自己实现成守护进程。

2、create_daemon()函数要素

(1)子进程等待父进程退出;

(2)子进程使用setsid创建新的会话期,脱离控制台;

(3)调用chdir将当前工作目录设置为 / ;

(4)umask设置为0以取消任何文件权限屏蔽;

(5)关闭所有文件描述符;

(6)将0、1、2定位到 /dev/null。

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>void create_daemon(void);int main(void)
{create_daemon();while (1){printf("I am running.\n");sleep(1);}return 0;
}// 函数作用就是把调用该函数的进程变成一个守护进程
void create_daemon(void)
{pid_t pid = 0;pid = fork();if (pid < 0)//错误直接退出{perror("fork");exit(-1);}if (pid > 0)// 父进程直接退出{exit(0);		}// 执行到这里就是子进程// setsid将当前进程设置为一个新的会话期session,目的就是让当前进程,脱离控制台。pid = setsid();if (pid < 0){perror("setsid");exit(-1);}// 将当前进程工作目录设置为根目录chdir("/");// umask设置为0确保将来进程有最大的文件操作权限umask(0);// 关闭所有文件描述符// 先要获取当前系统中所允许打开的最大文件描述符数目int cnt = sysconf(_SC_OPEN_MAX);int i = 0;for (i=0; i<cnt; i++){close(i);}open("/dev/null", O_RDWR);open("/dev/null", O_RDWR);open("/dev/null", O_RDWR);}

 

三、使用syslog来记录调试信息

1、openlog、syslog、closelog

2、各种参数

3、编程实战

(1)一般log信息都在操作系统的 /var/log/messages这个文件中存储着,但是ubuntu中是在/var/log/syslog文件中。

#include <stdio.h>
#include <syslog.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>int main(void)
{printf("my pid = %d.\n", getpid());openlog("b.out", LOG_PID | LOG_CONS, LOG_USER);syslog(LOG_INFO, "this is my log info.%d", 23);syslog(LOG_INFO, "this is another log info.");syslog(LOG_INFO, "this is 3th log info.");closelog();
}

4、syslog的工作原理

(1)操作系统中有一个守护进程syslogd(开机运行,关机时才结束),这个syslogd守护进程负责进行日志文件的写入和维护。

(2)syslogd是独立于任意一个进程而运行的。我们的当前进程和syslogd进程本来是没有任何关系的,但是我们当前进程可以通过调用openlog打开一个和syslogd相连接的通道;然后通过syslog向syslogd发消息,然后由syslogd来将其写入到日志文件系统中。

(3)syslogd其实就是一个日志文件系统的服务器进程,提供日志服务。任何需要写日志的进程,都可以通过openlog、syslog、closelog这三个函数,来利用syslogd提供的日志服务。这就是操作系统的服务式的设计。

四、让程序不能被多次运行

1、问题

(1)守护进程是长时间运行而不退出,因此./a.out执行一次就有一个进程,执行多次就有多个进程。

(2)这样并不是我们想要的。我们守护进程一般都是服务器,服务器程序只要运行一个就够了,多次同时运行并没有意义甚至会带来错误。

(3)我们希望我们的程序具有一个单例运行的功能。即当./a.out去运行程序时,如果当前还没有这个程序的进程则运行;如果已经有一个这个程序的进程在运行,则本次运行直接退出(提示程序已经在运行)。

2、实现方法

最常用的一种方法,用一个文件的存在与否来做标志。

具体做法,是程序在执行之初去判断一个特定的文件是否存在,若存在则标明进程已经在运行,若不存在则标明进程没有在运行。然后运行程序时去创建这个文件。当程序结束的时候去删除这个文件即可。这个特定文件要古怪一点,确保不会凑巧真的在电脑中存在的。

#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <errno.h>
#include <stdlib.h>#define FILE	"/var/aston_test_single"
void delete_file(void);int main(void)
{// 程序执行之初,先去判断文件是否存在int fd = -1;fd = open(FILE, O_RDWR | O_TRUNC | O_CREAT | O_EXCL, 0664);if (fd < 0){if (errno == EEXIST){printf("进程已经存在,并不要重复执行\n");return -1;}}atexit(delete_file);			// 注册进程清理函数int i = 0;for (i=0; i<10; i++){printf("I am running...%d\n", i);sleep(1);}return 0;
}void delete_file(void)
{remove(FILE);
}

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