Linux之守护进程详解
作者：s_little_monster_
一、守护进程的概念
我们在前面的博文《进程信号的产生》中提到过前台进程和后台进程的概念，它们之间的区别就是是否获得键盘文件，拥有键盘输入的就是前台进程，后台进程获取不到键盘文件
守护进程是 Linux 系统中运行在后台的特殊进程，具有无终端依赖、长期运行、权限分离等特点，通常用于实现系统服务、网络服务等功能，进行守护进程化的进程就是将终端关闭也不会杀死，只要服务器一直运行，它就可以一直运行，但可以通过kill命令杀死
二、调用接口
1、创建新会话
#include <unistd.h> pid_t setsid(void);
返回值：成功返回新会话id，失败返回-1
2、守护进程
#include <unistd.h> int daemon(int nochdir, int noclose);
返回值：成功返回0，失败返回-1
nochdir：如果该参数的值为 0，daemon函数会将当前工作目录更改为根目录（/），如果为非 0 值，则不更改当前工作目录noclose：如果该参数的值为 0，daemon 函数会将标准输入、标准输出和标准错误输出重定向到/dev/null，如果为非 0 值，则不进行重定向
三、进程属性信息
1. PPID（Parent Process ID）
- 全称：父进程ID
- 含义：当前进程的父进程的唯一标识符
- 作用：用于跟踪进程间的父子关系（例如，通过
fork()创建的子进程会继承父进程的PPID）
2. PID（Process ID）
- 全称：进程ID
- 含义：操作系统分配给每个进程的唯一数字标识符（范围通常为1~32768）
- 作用：用于区分和管理系统中的不同进程（例如，通过
kill命令终止进程）
3. PGID（Process Group ID）
- 全称：进程组ID
- 含义：进程所属的进程组的ID，进程组是一个或多个相关进程的集合，一个任务对应一个进程组
- 作用：便于批量管理相关进程（如停止或恢复整个进程组）
4. SID（Session ID）
- 全称：会话ID
- 含义：进程所属的会话的ID，会话由一个或多个进程组组成，通常由登录
shell创建，实际上是bash的id - 作用：管理终端会话中的所有进程（例如，当用户注销时，整个会话的进程会被终止）
5. TTY（Teletypewriter）
- 全称：终端设备
- 含义：进程关联的终端设备（如
pts/0表示伪终端），若显示为?，表示进程无控制终端 - 作用：区分进程是否在终端中运行（如后台服务通常无终端）
6. TPGID（Foreground Process Group ID）
- 全称：前台进程组ID
- 含义：当前在终端前台运行的进程组的ID
- 作用：终端输入/输出会被分配给前台进程组（例如，按
Ctrl+C会中断前台进程）
7. STAT（Process Status）
全称：进程状态
含义：进程的当前状态，常见状态码包括：
R（运行中）S（睡眠中）D（不可中断睡眠）T（停止）Z（僵尸进程）
作用：快速判断进程的运行状态（例如，Z表示进程已终止但未被父进程回收）
8. UID（User ID）
- 全称：用户ID
- 含义：启动进程的用户的唯一标识符（如
root的UID为0） - 作用：用于权限控制（例如，普通用户无法修改
root进程）
9. TIME
- 全称：CPU时间
- 含义：进程自启动以来累计使用的CPU时间（格式为
HH:MM:SS） - 作用：衡量进程对CPU资源的占用情况
10. COMMAND
- 全称：命令名称
- 含义：启动进程的命令或程序名称（如
bash、nginx） - 作用：快速识别进程的功能（例如，通过
COMMAND列判断是否为恶意程序）
同一个session内启动的sid都一样
同一PGID的，即一个组内的，PID与PGID相同的被称为组长
四、深入理解守护进程
1、实现过程
首先创建子进程然后退出父进程，使子进程在后台运行，然后创建新会话，脱离掉原会话和控制终端，保证进程不受终端信号影响，然后再重定向标准输入输出，确保守护进程不与终端交互，然后变更工作目录，忽略掉子进程退出信号和终端停止信号，所以守护进程本质上是一个孤儿进程
2、实例
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <fcntl.h>
#include <syslog.h>
void daemonize() {
// 创建子进程并退出父进程，子进程成为孤儿进程
pid_t pid = fork();
if (pid < 0) exit(EXIT_FAILURE);
if (pid > 0) exit(EXIT_SUCCESS);
// 创建新会话，调用该函数的进程会成为新会话的会话首进程、新进程组的组长进程
//并且会脱离原有的控制终端
if (setsid() == -1) exit(EXIT_FAILURE);
// 重定向标准输入输出
close(STDIN_FILENO);
close(STDOUT_FILENO);
close(STDERR_FILENO);
int fd = open("/dev/null", O_RDWR);
dup2(fd, STDIN_FILENO);
dup2(fd, STDOUT_FILENO);
dup2(fd, STDERR_FILENO);
// 允许所有权限
umask(0);
// 变更工作目录
chdir("/");
// 忽略子进程状态改变时发送给父进程的信号
signal(SIGCHLD, SIG_IGN);
}
int main() {
daemonize();
while (1) {
sleep(3600); // 模拟工作
}
return 0;
}上面的过程，可以被函数daemon函数替换
#include <unistd.h>
#include <syslog.h>
int main() {
// 使用 daemon 函数将当前进程转换为守护进程
// 第一个参数 0 表示将工作目录更改为根目录
// 第二个参数 0 表示将标准输入、标准输出和标准错误输出重定向到 /dev/null
if (daemon(0, 0) == -1) {
perror("daemon");
return 1;
}
// 模拟守护进程持续工作
while (1) {
// 睡眠 3600 秒（1 小时）
sleep(3600);
}
return 0;
}总结
以上为个人经验，希望能给大家一个参考，也希望大家多多支持脚本之家。