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深入理解Linux进程间关系与守护进程

深入理解Linux进程间关系与守护进程

从基础到实践:全面掌握守护进程的创建与管理

在Linux系统中,进程是资源分配和调度的基本单位。除了独立运行外,进程之间还存在着各种关系,比如父子进程进程组会话。理解这些Linux进程间关系对于系统管理和应用开发至关重要。本文将带你深入了解这些关系,并详细介绍一种特殊的进程——守护进程,包括它的概念、特点以及如何创建。

一、进程间关系概述

每个进程都有一个父进程(通过fork()创建),形成树状结构。多个进程可以组成一个进程组,同一个进程组中的进程可以接收来自同一终端的信号。多个进程组又可以组成一个会话,会话通常与一个控制终端相关联。使用命令ps -j可以查看进程的PID、PPID、PGID(进程组ID)和SID(会话ID)。

二、守护进程详解

守护进程(Daemon)是在后台运行、不受终端控制的进程。它们通常在系统启动时启动,一直运行直到系统关闭,如sshdhttpd等。守护进程的特点是:没有控制终端、父进程通常是init进程(PID=1)、生命周期长。

深入理解Linux进程间关系与守护进程 Linux进程间关系 守护进程 进程组 会话 第1张

三、创建守护进程的步骤

编写一个守护进程通常遵循以下步骤:

  1. fork():父进程退出,子进程继续执行。这保证了子进程不是进程组组长,为后续setsid()做准备。
  2. setsid():子进程调用setsid()创建一个新的会话,并成为新会话的首进程和新进程组的组长。这样进程就脱离了原控制终端。
  3. 再次fork()(可选):再次fork并让父进程退出,确保守护进程不是会话首进程,从而无法重新申请控制终端。
  4. chdir():改变工作目录到根目录/,避免占用挂载点。
  5. umask():设置文件掩码为0,确保创建文件时拥有最大权限。
  6. 关闭文件描述符:关闭从父进程继承的所有打开的文件描述符(0,1,2等),并重定向标准输入/输出/错误到/dev/null
  7. 核心工作:编写守护进程的实际业务逻辑,通常在一个无限循环中执行。

下面是一个简单的C语言守护进程骨架:

    pid_t pid = fork();if (pid < 0) exit(1);if (pid > 0) exit(0);  // 父进程退出setsid();               // 创建新会话chdir("/");             // 改变工作目录umask(0);               // 重设文件掩码// 关闭所有打开的文件描述符for (int i = 0; i < sysconf(_SC_OPEN_MAX); i++) close(i);// 重定向标准流到 /dev/nullopen("/dev/null", O_RDWR);  // 复制到 fd 0dup(0); dup(0);             // 复制到 fd 1 和 fd 2// 守护进程主循环while (1) {    // 执行任务    sleep(30);}  

四、总结

通过本文,我们学习了Linux进程间关系(父子、进程组、会话)以及守护进程的概念和创建方法。掌握这些知识,能帮助你更好地理解Linux系统的工作机制,编写出稳定可靠的后台服务程序。在实际开发中,还可以利用系统提供的daemon()函数简化创建过程,但理解其内部原理仍然非常重要。

关键词:Linux进程间关系、守护进程、进程组、会话