Linux守護(hù)進(jìn)程介紹及實(shí)例詳解
Linux系統(tǒng)有很多守護(hù)進(jìn)程,大多數(shù)服務(wù)器都是用守護(hù)進(jìn)程實(shí)現(xiàn)的。同時(shí),守護(hù)進(jìn)程完成許多系統(tǒng)任務(wù),比如,作業(yè)規(guī)劃進(jìn)程crond、打印進(jìn)程lqd等。
常用的守護(hù)進(jìn)程簡單介紹:
- Kudzu(硬件檢測)
- sshd(遠(yuǎn)程連接)
- inetd(網(wǎng)絡(luò)連接)
- ldap(目錄訪問協(xié)議)
Linux運(yùn)行等級(jí)介紹:
最常用的是3和5。
- run level 0:是作關(guān)機(jī)用的,一開機(jī)就會(huì)作關(guān)機(jī)的動(dòng)作。
- run level 1:都是Single user mode模式,只允許root賬號(hào)登錄,主要是作一些系統(tǒng)維護(hù)的工作。
- run level 2:可以使所有的用戶登錄,但不會(huì)啟用NFS working,也就是沒有網(wǎng)絡(luò)功能
- run level 3:可以使所有用戶登錄,并擁有完整的功能。包含run level 2沒有的功 能,但是開機(jī)后是用文本模式
- run level 4:使用者自己定義,但是默認(rèn)情況下和run level 3完全相同,
- run level 5:和run level 3幾乎一樣,唯一的不同是開機(jī)后是圖形界面,
- run level 6:重啟。開機(jī)后立刻重啟
Chkconfig改變守護(hù)進(jìn)程運(yùn)行等級(jí):
使用MAN Chkconfig 命令查看幫助信息即可知道使用方法。
端口常用知識(shí)
- Netstat命令使用
- Netstat -tn 查看當(dāng)前開放端口
- Netstat -tnl 查看監(jiān)聽狀態(tài)的端口
- Lsof配合netstat查看是什么程序啟動(dòng)的相對(duì)應(yīng)的端口:
- Lsof -i :111 查看111端口這個(gè)程序的PID值和COMMAND
- kill 9441 關(guān)閉PID為9441的端口
Ntsysv圖形化的工具,關(guān)閉不需要的服務(wù)
守護(hù)進(jìn)程(Daemon)是運(yùn)行在后臺(tái)的一種特殊進(jìn)程。它獨(dú)立于控制終端并且周期性地執(zhí)行某種任務(wù)或等待處理某些發(fā)生的事件。守護(hù)進(jìn)程是一種很有用的進(jìn)程。Linux的大多數(shù)服務(wù)器就是用守護(hù)進(jìn)程實(shí)現(xiàn)的。比如,Internet服務(wù)器inetd,Web服務(wù)器httpd等。同時(shí),守護(hù)進(jìn)程完成許多系統(tǒng)任務(wù)。比如,作業(yè)規(guī)劃進(jìn)程crond,打印進(jìn)程lpd等。
守護(hù)進(jìn)程的編程本身并不復(fù)雜,復(fù)雜的是各種版本的Unix的實(shí)現(xiàn)機(jī)制不盡相同,造成不同Unix環(huán)境下守護(hù)進(jìn)程的編程規(guī)則并不一致。這需要讀者注意,照搬某些書上的規(guī)則(特別是BSD4.3和低版本的System V)到Linux會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤的。下面將全面介紹Linux下守護(hù)進(jìn)程的編程要點(diǎn)并給出詳細(xì)實(shí)例。#p#
一、守護(hù)進(jìn)程及其特性
守護(hù)進(jìn)程最重要的特性是后臺(tái)運(yùn)行。在這一點(diǎn)上DOS下的常駐內(nèi)存程序TSR與之相似。其次,守護(hù)進(jìn)程必須與其運(yùn)行前的環(huán)境隔離開來。這些環(huán)境包括未關(guān)閉的文件描述符,控制終端,會(huì)話和進(jìn)程組,工作目錄以及文件創(chuàng)建掩模等。這些環(huán)境通常是守護(hù)進(jìn)程從執(zhí)行它的父進(jìn)程(特別是shell)中繼承下來的。***,守護(hù)進(jìn)程的啟動(dòng)方式有其特殊之處。它可以在Linux系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)從啟動(dòng)腳本/etc/rc.d中啟動(dòng),可以由作業(yè)規(guī)劃進(jìn)程crond啟動(dòng),還可以由用戶終端(通常是shell)執(zhí)行。
總之,除開這些特殊性以外,守護(hù)進(jìn)程與普通進(jìn)程基本上沒有什么區(qū)別。因此,編寫守護(hù)進(jìn)程實(shí)際上是把一個(gè)普通進(jìn)程按照上述的守護(hù)進(jìn)程的特性改造成為守護(hù)進(jìn)程。如果讀者對(duì)進(jìn)程有比較深入的認(rèn)識(shí)就更容易理解和編程了。
二、守護(hù)進(jìn)程的編程要點(diǎn)
前面講過,不同Unix環(huán)境下守護(hù)進(jìn)程的編程規(guī)則并不一致。所幸的是守護(hù)進(jìn)程的編程原則其實(shí)都一樣,區(qū)別在于具體的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)不同。這個(gè)原則就是要滿足守護(hù)進(jìn)程的特性。同時(shí),Linux是基于Syetem V的SVR4并遵循Posix標(biāo)準(zhǔn),實(shí)現(xiàn)起來與BSD4相比更方便。編程要點(diǎn)如下;
1. 在后臺(tái)運(yùn)行。
為避免掛起控制終端將Daemon放入后臺(tái)執(zhí)行。方法是在進(jìn)程中調(diào)用fork使父進(jìn)程終止,讓Daemon在子進(jìn)程中后臺(tái)執(zhí)行。
if(pid=fork())
exit(0);//是父進(jìn)程,結(jié)束父進(jìn)程,子進(jìn)程繼續(xù)
2. 脫離控制終端,登錄會(huì)話和進(jìn)程組
有必要先介紹一下Linux中的進(jìn)程與控制終端,登錄會(huì)話和進(jìn)程組之間的關(guān)系:進(jìn)程屬于一個(gè)進(jìn)程組,進(jìn)程組號(hào)(GID)就是進(jìn)程組長的進(jìn)程號(hào)(PID)。登錄會(huì)話可以包含多個(gè)進(jìn)程組。這些進(jìn)程組共享一個(gè)控制終端。這個(gè)控制終端通常是創(chuàng)建進(jìn)程的登錄終端。
控制終端,登錄會(huì)話和進(jìn)程組通常是從父進(jìn)程繼承下來的。我們的目的就是要擺脫它們,使之不受它們的影響。方法是在第1點(diǎn)的基礎(chǔ)上,調(diào)用setsid()使進(jìn)程成為會(huì)話組長:
setsid();
說明:當(dāng)進(jìn)程是會(huì)話組長時(shí)setsid()調(diào)用失敗。但***點(diǎn)已經(jīng)保證進(jìn)程不是會(huì)話組長。setsid() 調(diào)用成功后,進(jìn)程成為新的會(huì)話組長和新的進(jìn)程組長,并與原來的登錄會(huì)話和進(jìn)程組脫離。由于會(huì)話過程對(duì)控制終端的獨(dú)占性,進(jìn)程同時(shí)與控制終端脫離。
3. 禁止進(jìn)程重新打開控制終端
現(xiàn)在,進(jìn)程已經(jīng)成為無終端的會(huì)話組長。但它可以重新申請(qǐng)打開一個(gè)控制終端。可以通過使進(jìn)程不再成為會(huì)話組長來禁止進(jìn)程重新打開控制終端:
if(pid=fork())
exit(0);//結(jié)束***子進(jìn)程,第二子進(jìn)程繼續(xù)(第二子進(jìn)程不再是會(huì)話組長)
4. 關(guān)閉打開的文件描述符
進(jìn)程從創(chuàng)建它的父進(jìn)程那里繼承了打開的文件描述符。如不關(guān)閉,將會(huì)浪費(fèi)系統(tǒng)資源,造成進(jìn)程所在的文件系統(tǒng)無法卸下以及引起無法預(yù)料的錯(cuò)誤。按如下方法關(guān)閉它們:
for(i=0;i 關(guān)閉打開的文件描述符close(i);>
5. 改變當(dāng)前工作目錄
進(jìn)程活動(dòng)時(shí),其工作目錄所在的文件系統(tǒng)不能卸下。一般需要將工作目錄改變到根目錄。對(duì)于需要轉(zhuǎn)儲(chǔ)核心,寫運(yùn)行日志的進(jìn)程將工作目錄改變到特定目錄如/tmpchdir(“/”)
6. 重設(shè)文件創(chuàng)建掩模
進(jìn)程從創(chuàng)建它的父進(jìn)程那里繼承了文件創(chuàng)建掩模。它可能修改守護(hù)進(jìn)程所創(chuàng)建的文件的存取位。為防止這一點(diǎn),將文件創(chuàng)建掩模清除:umask(0);
7. 處理SIGCHLD信號(hào)
處理SIGCHLD信號(hào)并不是必須的。但對(duì)于某些進(jìn)程,特別是服務(wù)器進(jìn)程往往在請(qǐng)求到來時(shí)生成子進(jìn)程處理請(qǐng)求。如果父進(jìn)程不等待子進(jìn)程結(jié)束,子進(jìn)程將成為僵尸進(jìn)程(zombie)從而占用系統(tǒng)資源。如果父進(jìn)程等待子進(jìn)程結(jié)束,將增加父進(jìn)程的負(fù)擔(dān),影響服務(wù)器進(jìn)程的并發(fā)性能。在Linux下可以簡單地將 SIGCHLD信號(hào)的操作設(shè)為SIG_IGN。
signal(SIGCHLD,SIG_IGN);
這樣,內(nèi)核在子進(jìn)程結(jié)束時(shí)不會(huì)產(chǎn)生僵尸進(jìn)程。這一點(diǎn)與BSD4不同,BSD4下必須顯式等待子進(jìn)程結(jié)束才能釋放僵尸進(jìn)程。#p#
三、守護(hù)進(jìn)程實(shí)例
守護(hù)進(jìn)程實(shí)例包括兩部分:主程序test.c和初始化程序init.c。主程序每隔一分鐘向/tmp目錄中的日志test.log報(bào)告運(yùn)行狀態(tài)。初始化程序中的init_daemon函數(shù)負(fù)責(zé)生成守護(hù)進(jìn)程。讀者可以利用init_daemon函數(shù)生成自己的守護(hù)進(jìn)程。
1.init.c清單
- #include < unistd.h >
- #include < signal.h >
- #include < sys/param.h >
- #include < sys/types.h >
- #include < sys/stat.h > void init_daemon(void)
- {
- int pid;
- int i;
- if(pid=fork())
- exit(0);//是父進(jìn)程,結(jié)束父進(jìn)程
- else if(pid< 0)
- exit(1);//fork失敗,退出
- //是***子進(jìn)程,后臺(tái)繼續(xù)執(zhí)行
- setsid();
- //***子進(jìn)程成為新的會(huì)話組長和進(jìn)程組長
- //并與控制終端分離
- if(pid=fork())
- exit(0);
- //是***子進(jìn)程,結(jié)束***子進(jìn)程
- else if(pid< 0)
- exit(1);
- //fork失敗,退出
- //是第二子進(jìn)程,繼續(xù)
- //第二子進(jìn)程不再是會(huì)話組長
- for(i=0;i< NOFILE;++i)//關(guān)閉打開的文件描述符
- close(i); chdir(“/tmp”);
- //改變工作目錄到/tmp
- umask(0);
- //重設(shè)文件創(chuàng)建掩模
- return;
- }
2.test.c清單
- #include < stdio.h >
- #include < time.h >
- void init_daemon(void);//守護(hù)進(jìn)程初始化函數(shù)
- main()
- {
- FILE *fp;
- time_t t;
- init_daemon();//初始化為Daemon
- while(1)//每隔一分鐘向test.log報(bào)告運(yùn)行狀態(tài)
- {
- sleep(60);//睡眠一分鐘
- if((fp=fopen(“test.log”,”a”)) >=0)
- {
- t=time(0);
- fprintf(fp,”I’m here at %s\n”,asctime(localtime(&t)) );
- fclose(fp);
- }
- }
- }
以上程序在RedHat Linux6.0下編譯通過。步驟如下:
編譯:
$ gcc –g –o test init.c test.c
執(zhí)行:./test
查看進(jìn)程:ps –ef
從輸出可以發(fā)現(xiàn)test守護(hù)進(jìn)程的各種特性滿足上面的要求。