开发Linux操作系统后台服务进程详解

守护进程（Daemon）是运行在后台的一种特殊进程。它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。守护进程是一种很有用的进程。 Linux的大多数服务器就是用守护进程实现的。守护进程的编程本身并不复杂，复杂的是各种版本的Unix的实现机制不尽相同， 造成不同 Unix环境下守护进程的编程规则并不一致。需要注意，照搬某些书上的规则（特别是BSD4.3和低版本的System V）到Linux会出现错误的。本文将给出Linux下守护进程的编程要点和详细实例。 守护进程在Linux操作系统中扮演着重要的角色，它们作为后台服务，独立于控制终端，执行预设的任务或响应特定事件。常见的守护进程有inetd（Internet服务器）、httpd（Web服务器）、crond（作业规划进程）和lpd（打印进程）。由于Unix家族的不同版本间实现机制的差异，编写守护进程时需要特别注意兼容性问题，尤其是在Linux环境下。 守护进程的编程要点主要包括以下几个方面： 1. **后台运行**：通过调用`fork()`函数，父进程退出，子进程在后台继续运行，确保进程不会被控制终端挂起。 2. **脱离控制终端、登录会话和进程组**：调用`setsid()`函数，使得进程成为新的会话组长和进程组长，从而与原来的登录会话和终端分离，避免受到终端的影响。 3. **禁止重新打开控制终端**：再进行一次`fork()`，结束第一个子进程，第二个子进程不再是会话组长，无法重新获取控制终端。 4. **关闭文件描述符**：遍历并关闭所有继承自父进程的文件描述符，以减少资源占用，防止意外错误。 5. **改变当前工作目录**：通常将工作目录更改为根目录（`/`），以防止进程所在文件系统无法卸载。 6. **重设文件创建掩模**：调用`umask(0)`清除文件创建掩模，确保守护进程创建的文件权限符合预期。 7. **处理SIGCHLD信号**：设置SIGCHLD信号为忽略，避免子进程成为僵尸进程，同时减轻父进程的负担，提高并发性能。 守护进程的编写还需要考虑以下几点： - **错误处理**：守护进程应具备良好的错误处理机制，以应对可能出现的问题。 - **日志记录**：通常守护进程需要记录运行状态和错误信息，应有合适的日志处理策略。 - **信号处理**：守护进程可能需要响应其他信号，如`SIGHUP`（挂断）用于重新加载配置，`SIGTERM`（终止）用于优雅地停止服务。 - **资源限制**：根据服务需求，可能需要设置资源限制，如最大打开文件数、内存使用等。 - **并发处理**：对于多线程或多进程模型，守护进程需要考虑如何有效地处理并发请求。 通过以上步骤和注意事项，开发者可以编写出符合Linux环境的守护进程，实现高效稳定的后台服务。值得注意的是，尽管守护进程编程有通用的原则，但具体实现仍需针对不同场景进行优化和调整。