守护进程daemon()，C 库函数asctime、localtime，UDEV的配置文件，开机自启动，自动挂载U盘

news2024/11/23 14:53:28

一、守护进程
二、daemon()函数
三、C 库函数asctime、localtime
四、设置守护进程开机自启动
五、守护进程应用

    1. 编写判断守护进程是否在运行的程序
    1. 守护进程不让控制程序退出
    1. 把相关守护进程设置成开机自启动

六、dmesg
七、UDEV的配置文件（udev的rules编写）
八、自动挂载U盘

  • mount手动挂载
  • 自动挂载
  • tree命令

一、守护进程

Linux 守护进程编程鸟的博客-CSDN博客linux 守护进程
Linux:守护进程何小柒（qi)～的博客-CSDN博客linux守护进程

守护进程（Daemon Process）是在计算机系统后台运行的一类进程，它们通常在系统启动时启动，不依赖于用户直接操作，一直运行在后台，不受用户登录或注销的影响。守护进程的存在主要是为了执行特定的系统任务或服务，例如服务器、网络服务、定时任务等。

以下是守护进程的一些特点和常见特征：

  1. 后台运行： 守护进程通常在后台运行，不与任何终端关联，不接受用户的直接输入。

  2. 脱离终端： 守护进程通常会调用 fork 函数创建一个子进程，并使得子进程成为新的会话组长，从而脱离与终端的关联。

  3. 文件描述符： 守护进程通常会关闭与终端相关的文件描述符，以防止被终端关闭影响进程运行。

  4. 重定向标准输入输出： 守护进程通常会将标准输入、输出、错误重定向到 /dev/null 或其他适当的文件，以防止输出信息到终端。

  5. 权限： 守护进程通常以超级用户或其他特定用户的身份运行，以便执行需要特殊权限的任务。

  6. 信号处理： 守护进程通常会捕获并处理一些特定的信号，如 SIGHUP，以便在配置文件更改或其他条件下重新加载配置。

  7. 周期性任务： 守护进程通常执行一些周期性的任务，如定时清理、日志轮转等。

  8. 示例： 常见的守护进程包括 sshd（SSH 服务器守护进程）、httpd（Apache HTTP 服务器守护进程）等。

创建守护进程的一般步骤包括：

  1. 调用 fork 函数： 创建一个子进程，父进程退出，子进程继续执行。

  2. 调用 setsid 函数： 创建一个新的会话组，使得子进程成为新的会话组长。

  3. 修改工作目录： 为了防止卸载文件系统导致守护进程找不到文件，通常需要更改工作目录。

  4. 重定向标准输入输出： 将标准输入、输出、错误重定向到适当的文件。

  5. 关闭文件描述符： 关闭不需要的文件描述符，避免占用系统资源。

  6. 处理信号： 捕获并处理一些信号，如 SIGHUP。

创建和管理守护进程需要谨慎处理，确保进程以安全和可靠的方式在后台运行。

二、daemon()函数

直接借助daemon()函数完成。

daemon() 函数是用于创建守护进程的函数，它在Unix/Linux系统中常被使用。

下面是 daemon() 函数的一般原型：

#include <unistd.h>

int daemon(int nochdir, int noclose);

  • nochdir 参数用于指示是否改变守护进程的当前工作目录。如果 nochdir 为非零值，守护进程的当前工作目录将保持不变。

  • noclose 参数用于指示是否关闭所有的文件描述符。如果 noclose 为非零值，守护进程将不会关闭标准输入、标准输出和标准错误。

函数成功创建守护进程时返回 0，失败时返回 -1。

函数参数：
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

这个函数的典型用法如下：

#include <unistd.h>
#include <stdio.h>

int main() {
    int result = daemon(1, 1);

    if (result == 0) {
        // 守护进程的主要逻辑
        // ...
    } else {
        perror("Failed to create daemon");
    }

    return 0;
}

请注意，使用 daemon() 函数创建守护进程的时候，要确保你的程序适合在后台运行，因为一旦它脱离了终端控制，就不再接收用户输入。

三、C 库函数asctime、localtime

创建守护进程的C程序，它将当前时间写入文件/home/orangepi/daemon.log，每隔10秒钟写入一次。程序会在接收到SIGQUIT信号时退出。

#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>
 
//C 库函数 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 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
};
*/
static bool flag = true;
 
void handler(int sig)
{
    printf("I got a signal %d\nI'm quitting.\n", sig);
    flag = false;
}
 
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
    struct sigaction act;
    act.sa_handler = handler;
    sigemptyset(&act.sa_mask);
    act.sa_flags = 0;
    
    if (sigaction(SIGQUIT, &act, NULL)){
    	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);
        
        if (fd == -1){
        	printf("open error\n");
        }
        t = time(0);
        char *buf = asctime(localtime(&t));
        write(fd, buf, strlen(buf));
        close(fd);
        sleep(10);
    }
    return 0;
}

主要步骤：

  1. 使用daemon函数创建守护进程。
  2. 设置信号处理函数，处理SIGQUIT信号。
  3. 在循环中，打开文件/home/orangepi/daemon.log，将当前时间写入文件，然后关闭文件，然后休眠10秒。
  4. 当接收到SIGQUIT信号时，程序会打印信息并退出。

请确保在运行此程序之前，你有对/home/orangepi/目录的写入权限，并且该目录下没有同名的文件。

四、设置守护进程开机自启动

cd /etc
cd init.d
service udev restart

在这里插入图片描述

vi udev

在这里插入图片描述
开机自启动，绝对路径加程序名字

sudo vi /etc/rc.local

在这里插入图片描述

五、守护进程应用

需求：要求抖音语音交互的程序一直保持运行，防止应用程序崩溃意外

1. 编写判断守护进程是否在运行的程序：

ps -elf |grep TikTok_VUI|grep -v grep

exist_TikTokPro.c

#include <stdio.h>
#include <string.h>
 
int main()
{
    FILE *file;
    char buffer[128] = {'\0'};
    char *cmd = "ps -elf |grep TikTok_VUI|grep -v grep";
 
    file = popen(cmd, "r");
 
    fgets(buffer, 128, file);
    if(strstr(buffer, "TikTok_VUI") != NULL){
        printf("TikTokPro is running\n");
    }else{
        printf("TikTokPro is not running\n");
    }
    printf("BUFFER:%s\n",buffer);
}

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

2. 守护进程不让控制程序退出：

在Linux和类Unix系统中，可以使用&符号将一个程序放到后台运行。通过在命令行末尾添加&，可以使命令在后台运行，而不会阻塞当前终端。

例如：

./your_program &

这将启动your_program并将其放到后台运行。请注意，这样做后，终端会立即返回，并且你可以继续在同一终端中执行其他命令。

如果你已经在终端中运行了一个程序，你也可以按下Ctrl + Z将其暂停，然后使用bg命令将其移到后台运行：

bg

这样程序将在后台继续执行。如果你想将其重新放回前台，可以使用fg命令：

fg

请注意，某些程序可能会产生输出，这些输出可能会出现在终端上。如果希望将输出保存到文件，你可以使用重定向：

./your_program > output.log 2>&1 &

这会将标准输出和标准错误都重定向到output.log文件中，并将程序放到后台运行。

daemon_TikTokPro.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;
}
 
int existMent()
{
    FILE *file;
    char buffer[128] = {'\0'};
    char *cmd = "ps -elf |grep TikTok_VUI|grep -v grep";
    
    file = popen(cmd, "r");
    fgets(buffer, 128, file);
    if(strstr(buffer, "TikTok_VUI") != NULL){
        return 0;
    }else{
        return -1;
    }
    printf("BUFFER:%s\n",buffer);
}
 
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
    struct sigaction act;
    act.sa_handler = handler;
    sigemptyset(&act.sa_mask);
    act.sa_flags = 0;
    
    if (sigaction(SIGQUIT, &act, NULL))
    {
    	printf("sigaction error.\n");
    	exit(0);
    }
 
    //进程工作内容
    while (flag){
        if (existMent() == -1){
            system("/home/orangepi/TikTOK_VUI/TikTok_VUI /dev/ttyS5 &"); // & 设置为后台程序                                                           
        }
        sleep(2);
    }
    return 0;
}

在这里插入图片描述
grep -v grep命令用于在输出中排除包含"grep"字符串的行。通常，当使用ps等命令查找进程时，会出现包含"grep"字符串的行，因为执行ps命令本身也会出现在进程列表中。使用grep -v grep可以过滤掉这些行，只显示真正相关的内容。

例如，在查找包含关键字"example"的进程时，可以使用以下命令：

ps aux | grep example | grep -v grep

这将列出包含关键字"example"的进程，并通过grep -v grep过滤掉包含"grep"字符串的行。

ps -elf |grep TikTok_VUI |grep -v grep

在这里插入图片描述

3. 把相关守护进程设置成开机自启动

需求：设置TikTokUtils进程和守护进程daemon_TikTok开机自启动

sudo vi /etc/rc.local 开机自启动，绝对路径加程序名字

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

六、dmesg

dmesg是一个用于显示内核环缓冲区消息的命令。它可以用于查看系统启动时内核输出的信息，以及与硬件、驱动程序和内核相关的其他消息。以下是一些关于dmesg命令的常见用法：

  1. 显示所有消息：

    dmesg

    这会显示内核环缓冲区中的所有消息，包括启动消息和运行时消息。

  2. 过滤关键字：

    dmesg | grep keyword

    这会显示包含关键字的消息。例如，你可以使用dmesg | grep error来查看包含错误信息的日志。

  3. 显示最后几行：

    dmesg | tail

    这会显示内核环缓冲区中的最后几行消息。

  4. 清除内核环缓冲区：

    sudo dmesg -c

    这会清除内核环缓冲区，对于查看最近的启动消息很有用。

dmesg命令对于排查系统启动和硬件/驱动问题非常有用，因为它提供了与内核交互的一种方式，显示了内核在运行时发出的消息。

七、UDEV的配置文件（udev的rules编写）

规则文件是 udev 里最重要的部分，默认是存放在 /etc/udev/rule.d/ 下。
所有的规则文件必须以 “.rules” 为后缀名。

下面是一个简单的规则：

KERNEL=="sda", NAME="my_root_disk", MODE="0660"
KERNEL 是匹配键，NAME 和 MODE 是赋值键。

KERNEL 是匹配键，NAME 和 MODE 是赋值键。这条规则的意思是：如果有一个设备的内核名称为 sda，则该条件生效，执行后面的赋值：在 /dev 下产生一个名为my_root_disk 的设备文件，并把设备文件的权限设为 0660。

ls /dev/bus/usb/001/001
udevadm info --attribute-walk --name=/dev/设备名字

在这里插入图片描述

SUBSYSTEM=="usb", ATTRS{idVendor}=="1d6b", ATTRS{idProduct}=="0002", MODE="0666"

八、自动挂载U盘

mount手动挂载：

sudo mount /dev/sda1 /mnt/
cd /mnt/

在这里插入图片描述

自动挂载

udevadm info --attribute-walk --name=/dev/sda1

在这里插入图片描述
usbpan.rules

ACTION=="add", SUBSYSTEMS=="usb", SUBSYSTEM=="block", RUN{program}+="/bin/mkdir /media/%k" ,RUN{program}+="/usr/bin/systemd-mount --no-block --collect $devnode /media/%k"

这是一个udev规则，通常用于在插入USB存储设备时自动创建挂载点并挂载设备。这个规则的含义如下：

  • ACTION=="add": 规则只在添加设备时触发。
  • SUBSYSTEMS=="usb": 设备必须属于USB子系统。
  • SUBSYSTEM=="block": 设备必须是块设备。
  • RUN{program}+="/bin/mkdir /media/%k": 当设备满足规则条件时，运行命令创建 /media/ 目录下以设备名称（%k）命名的目录。
  • RUN{program}+="/usr/bin/systemd-mount --no-block --collect $devnode /media/%k": 运行 systemd-mount 命令，将设备挂载到之前创建的目录。

这个规则的效果是，当插入一个USB块设备时，udev将创建一个以设备名称为名字的目录（例如，如果设备名称是sdb1，那么将创建 /media/sdb1 目录），然后使用systemd-mount挂载设备。

请注意，使用systemd-mount需要系统使用systemd init系统。此外，一般情况下，挂载点应该在/mnt/目录下而不是/media/，因为/media/通常是由文件管理器等工具使用的默认挂载点。

cd /etc/udev/rules.d/
sudo vi usbpan.rules
sudo service udev restart

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
自动挂载成功

cd /media

在这里插入图片描述

tree命令

sudo apt-get install tree
tree /media/

在这里插入图片描述

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