1. Linux下的守护进程介绍
守护进程是在Linux系统中一种特殊的进程，它在后台运行，不与任何用户终端绑定，并且能够随着系统的启动而启动。守护进程通常用于执行一些长时间运行的任务，如网络服务器、监控程序等。它们常常具有崩溃恢复、自动重启等特点，保证系统的稳定运行。
在Linux下，创建守护进程的过程包括以下几个步骤：
1.1. 创建子进程并退出父进程
守护进程的创建通常是通过创建子进程的方式实现的。在创建子进程之前，父进程需要通过调用fork函数创建一个子进程。然后通过判断子进程的返回值，如果为0则说明是子进程，否则为父进程。父进程在创建子进程成功后，立即退出，这样就可以保证子进程不会成为孤儿进程。
下面是一个示例代码：
int main() {
pid_t pid = fork();
if (pid > 0) { // 父进程退出
exit(0);
}
// 子进程继续执行
// ...
return 0;
}
1.2. 脱离控制终端
守护进程还需要脱离控制终端，因为如果守护进程与控制终端绑定，那么当终端关闭时，它也会随之关闭。为了解决这个问题，我们可以通过调用setsid函数来创建一个新的会话，并使守护进程成为会话组组长。
示例代码如下：
pid_t pid = fork();
if (pid > 0) {
exit(0);
}
// 创建新的会话
if (setsid() < 0) {
exit(1);
}
// 关闭标准输入、输出、错误
close(STDIN_FILENO);
close(STDOUT_FILENO);
close(STDERR_FILENO);
1.3. 切换工作目录
为了防止占用原工作目录，守护进程还应该切换到指定的目录。通常会选择根目录("/")或者其他适当的目录。
示例代码如下：
chdir("/");
1.4. 重设文件权限掩码
守护进程应该重设文件权限掩码，以免继承父进程的文件权限掩码。文件权限掩码是一个8位的数字，用来控制新文件的默认权限。一般情况下，它的值为0022，表示新文件的权限为644。
示例代码如下：
umask(0);
1.5. 处理信号
守护进程在运行过程中可能会收到一些信号，例如终止信号(SIGTERM)、用户中断信号(SIGINT)等。为了保证守护进程的正常运行，我们需要为它注册一些信号处理函数，并在处理信号时采取相应的措施。
示例代码如下：
void signal_handler(int signum) {
/* 处理信号 */
}
signal(SIGTERM, signal_handler);
signal(SIGINT, signal_handler);
2. 守护进程的实现
根据上述步骤，我们可以编写一个简单的守护进程程序。以下为示例代码：
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <signal.h>
void signal_handler(int signum) {
if (signum == SIGTERM) {
/* 处理SIGTERM信号 */
exit(0);
}
}
int main() {
pid_t pid = fork();
if (pid > 0) { // 父进程退出
exit(0);
}
if (setsid() < 0) { // 创建新会话
exit(1);
}
chdir("/"); // 切换工作目录
umask(0); // 重设文件权限掩码
signal(SIGTERM, signal_handler); // 处理SIGTERM信号
while (1) {
/* 守护进程的其他操作 */
sleep(1);
}
return 0;
}
上述代码中，通过调用fork函数创建了一个子进程，并判断了子进程的返回值。然后子进程通过调用setsid函数创建了一个新的会话，并调用chdir函数切换到根目录。接下来重设了文件权限掩码，并使用signal函数注册了信号处理函数。最后进入一个无限循环，执行守护进程的其他操作。
3. 实际应用场景
守护进程在实际应用中被广泛使用。以下是守护进程常见的几个应用场景：
3.1. 网络服务器
网络服务器是守护进程的常见应用之一。守护进程可以接收来自客户端的请求，并进行相应的处理。常见的网络服务器有Web服务器（如Apache、Nginx）、FTP服务器、邮件服务器等。
3.2. 监控程序
守护进程还可以作为监控程序，定期检查系统的状态并进行相应的操作。例如，守护进程可以监控系统的负载、内存使用情况，当超过设定的阈值时触发报警或者自动调整系统参数。
4. 总结
在Linux系统中，守护进程是一种在后台运行的特殊进程，通常用于执行长时间运行的任务。创建守护进程的过程包括创建子进程并退出父进程、脱离控制终端、切换工作目录、重设文件权限掩码、处理信号等步骤。守护进程在实际应用中广泛使用，常见的应用场景包括网络服务器和监控程序等。