使用香橙派学习 Linux的守护进程

news2024/11/25 11:50:49

Q：什么是守护进程

A：Linux Daemon（守护进程）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。它不需要用户输入就能运行而且提供某种服务，不是对整个系统就是对某个用户程序提供服务。Linux系统的大多数服务器就是通过守护进程实现的。常见的守护进程包括系统日志进程syslogd、 web服务器httpd、邮件服务器sendmail和数据库服务器 mysqld，守护进程的名称通常以d结尾

守护进程的基本特点

生存周期长（非必须），一般操作系统启动的时候就启动，关闭的时候关闭
守护进程和终端无关联，也就是他们没有控制终端，所以当控制终端退出，也不会导致守护进程退出
守护进程是在后台运行，不会占着终端，终端可以执行其他命令
一个守护进程的父进程是init进程，因为它真正的父进程在fork出子进程后就先于子进程exit退出了，所以它是一个由init继承的孤儿进程

linux操作系统本身是有很多的守护进程在默默执行，维持着系统的日常活动。大概30-50个

输入“ps -elf”指令, 显示系统中所有进程的列表，包括其他用户的进程(-ef）, 并用长格式显示(-l)

ps -aux 也可以显示这些进程，只不过显示的内容不大一样，比如-aux还会显示进程的状态，CPU和内存显示情况

其中：

ppid = 0：内核进程，跟随系统启动而启动，生命周期贯穿整个系统
cmd列名带“ [ ] ”这种，叫内核守护进程
老祖init（就是CMD列第一个）：也是系统守护进程，它负责启动各运行层次特定的系统服务；所以很多进程的PPID是init，也负责收养孤儿进程
cmd列中名字不带“ [ ] ”的这种，叫普通守护进程（用户集守护进程）

守护进程和后台进程的区别

守护进程和终端不挂钩；后台进程能往终端上输出东西(和终端挂钩)
守护进程关闭终端时不受影响，守护进程不会随着终端的退出而退出

Q：如何启动后台进程？

A: 可以选择在执行语句后加上“ &”（空格加&），意思是后台运行

守护进程的开发方式

使用damon函数结合两个C库的时间函数来实现一个“每隔10秒向/home/orangepi/daemon.log写入当前时间”的守护进程

damon()函数

#include <unistd.h>
int daemon(int nochdir, int noclose);

nochdir：为0时表示将当前目录更改至“/”
noclose：为0时表示将标准输入、标准输出、标准错误重定向至“/dev/null”
返回值：成功则返回0，失败返回-1

C库函数——asctime()

char *asctime(const struct tm *timeptr)

返回一个指向字符串的指针，它代表了结构 struct timeptr 的日期和时间

C库函数——localtime()

struct tm *localtime(const time_t *timer)

使用 timer 的值来填充 tm 结构。 timer 的值被分解为 tm 结构，并用本地时区表示

struct tm {
    int tm_sec; //秒，范围从 0 到 59
    int tm_min; //分，范围从 0 到 59
    int tm_hour; //小时，范围从 0 到 23
    int tm_mday; //一月中的第几天，范围从 1 到 31
    int tm_mon; //月份，范围从 0 到 11
    int tm_year; //自 1900 起的年数
    int tm_wday; //一周中的第几天，范围从 0 到 6
    int tm_yday; //一年中的第几天，范围从 0 到 365
    int tm_isdst; //夏令时
};

time_daemon.c：

#include <unistd.h>
#include <signal.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <fcntl.h>
#include <sys/stat.h>
#include <time.h>
#include <stdio.h>
#include <stdbool.h>


static bool flag = true;

void handler(int sig)
{
	printf("I got a signal %d\nI'm quitting.\n", sig);
	flag = false; //当检测到退出信号时，将flag置为false，使得main中的while退出循环
}

int main()
{
	time_t t;
	int fd;
	//创建守护进程
	if(-1 == daemon(0, 0))
	{
		printf("daemon error\n");
		exit(1);
	}
	//设置信号处理函数
	//由于守护进程的标准输入、标准输出、标准错误都被重定向到了“/dev/null”，所以影响这个进程的方式只能是信号
	struct sigaction act; //这里选择使用sigaction函数，定义sigaction结构体
	act.sa_handler = handler; //但是却给sa_handler赋值而不是sa_sigaction，所以还是相当于使用了signal函数
	sigemptyset(&act.sa_mask); //将信号集清空
	act.sa_flags = 0;
	if(sigaction(SIGQUIT, &act, NULL)) //和上面所说一样，由于没有定义sa_sigaction，所以实现的效果就和signal函数一样，即收到“SIGQUIT”信号的时候执行handler函数
	{
		printf("sigaction error.\n");
		exit(0);
	}
	//进程工作内容
	while(flag)
	{
		fd = open("/home/orangepi/daemon.log", O_WRONLY | O_CREAT | O_APPEND,0644); //只写打开（O_WRONLY）；文件不存在就创建（O_CREAT）；每次写都加到文件的尾端（O_APPEND），主用户可读可写（6），其他用户只能读（4）
		if(fd == -1)
		{
			printf("open error\n");
		}
		t = time(0); //类似初始化
		char *buf = asctime(localtime(&t)); //localtime将t分解为tm结构，asctime将tm结构解析成时间的字符串
		write(fd, buf, strlen(buf));
		close(fd);
		sleep(10); //每隔10S写入一次
	}
	return 0;
}