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永不休眠：Linux守护进程的工作原理（从入门到实践）

主机测评网
系统教程
2026-02-23
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永不休眠：Linux守护进程的工作原理（从入门到实践）

你是否好奇为什么有些程序可以一直在后台运行，即使你关闭了终端也不会退出？这些程序就是Linux守护进程。本文将详细讲解守护进程的工作原理，带你揭开它们“永不休眠”的神秘面纱。

什么是守护进程？

守护进程（Daemon）是在后台运行、独立于控制终端的进程。它们通常执行系统服务，如网络服务、日志记录、定时任务等。常见的守护进程包括 sshd、cron、systemd 等。它们的特点是在系统启动时启动，直到系统关闭才停止，真正实现“永不休眠”。

守护进程的工作原理

要创建一个守护进程，需要遵循特定的步骤，以确保它完全脱离用户会话并独立运行。以下是典型的创建流程：

fork() 并退出父进程：调用 fork() 创建子进程，然后父进程退出。这样子进程成为孤儿进程，被 init 进程收养，确保它不依赖于父进程的终端。
调用 setsid() 创建新会话：子进程调用 setsid() 创建一个新的会话，并成为新会话的首进程，同时脱离原来的控制终端。
再次 fork() 并退出父进程（可选）：第二次 fork() 确保进程不再获得控制终端，并且不是会话首进程，进一步增强独立性。
改变工作目录：通常将工作目录改为根目录 /，避免占用挂载点。
重设文件权限掩码：调用 umask(0) 取消文件权限掩码，使守护进程创建文件时拥有完全控制。
关闭所有打开的文件描述符：关闭从父进程继承的文件描述符（如 stdin, stdout, stderr），避免资源泄露。

完成这些步骤后，守护进程就真正独立了。下面是一张示意图，展示守护进程的生命周期：

永不休眠：Linux守护进程的工作原理（从入门到实践） Linux守护进程后台运行 systemd 进程管理第1张

如何管理守护进程？

在 Linux 中，有多种方式管理守护进程：

System V init：传统的初始化系统，使用 /etc/init.d/ 下的脚本，通过 service 命令管理。
systemd：现代 Linux 的主流初始化系统，使用 systemctl 命令管理服务，支持并行启动、依赖关系、socket 激活等高级功能。systemd 本身也是守护进程，负责管理其他守护进程。
supervisor：一个进程管理工具，可以监控和控制进程，适用于开发环境或非系统服务。

编写一个简单的守护进程

下面是一个用 C 语言编写的简单守护进程示例，每 60 秒向日志文件写入一条消息。小白可以理解其大致流程，不必深究代码细节：

#include #include #include #include #include #include int main() {    pid_t pid = fork();    if (pid < 0) exit(EXIT_FAILURE);    if (pid > 0) exit(EXIT_SUCCESS); // 父进程退出    if (setsid() < 0) exit(EXIT_FAILURE);    // 第二次 fork    pid = fork();    if (pid < 0) exit(EXIT_FAILURE);    if (pid > 0) exit(EXIT_SUCCESS);    // 设置工作目录和文件权限掩码    chdir("/");    umask(0);    // 关闭所有文件描述符    for (int i = sysconf(_SC_OPEN_MAX); i >= 0; i--) close(i);    // 打开日志文件    open("/var/log/mydaemon.log", O_RDWR | O_CREAT | O_APPEND, 0600);    // 守护进程主循环    while (1) {        // 写入日志...        sleep(60);    }    return 0;}

通过这个示例，我们可以看到守护进程是如何一步步脱离终端并独立运行的。在实际系统中，systemd 和 进程管理工具已经帮我们封装了这些细节，我们只需编写服务单元文件即可。