Linux下Daemon的实现

文祥的Linux 2011-12-13

注:Linux下可以直接调用damon函数来实现daemon进程,没必要重新实现,理解其原理即可。

在Linux中专门提供了一个函数来完成这个daemon化的过程,这个函数的原型如下

int daemon (int __nochdir, int __noclose);

如果__nochdir的值为0,则将切换工作目录为根目录;如果__noclose为0,则将标准输入,输出和标准错误都重定向到/dev/null。

经过这个函数调用后的程序将运行在后台,成为一个daemon程序,而linux下大多的服务都是以此方式运行的。

我们来看一个简单的例子。例如编写例子程序test.c

#include <unistd.h> #include <stdio.h>   int do_sth() {  //Add what u want return 0;  } int main() {  daemon(0,0); //or Daemon(1,1);  while ( 1 ) {  do_sth();  sleep(1);  }  }

编译并运行

[leconte@localhost daemon]$ gcc -o test test.c [leconte@localhost daemon]$ ./test

程序进入了后台,通过ps查看进程情况,可以看到进程的父进程id为1,即init进程

用lsof查看test进程所打开的文件,可以看到文件描述符0,1,2都被重定向到/dev/null

并且能够看到,进程的当前工作目录(cwd)为根目录/,daemon函数已经帮我们完成了daemon化的过程,接下来我们只需要关注于程序功能的实现了。 

Linux 守护进程

Linux 守护进程概述

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等。
 
守护进程一般在系统启动时开始运行,除非强行终止,否则直到系统关机都保持运行。守护进程经常以超级用户(root)权限运行,因为它们要使用特殊的端口(1-1024)或访问某些特殊的资源。
 
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。守护进程是非交互式程序,没有控制终端,所以任何输出,无论是向标准输出设备stdout还是标准出错设备stderr的输出都需要特殊处理。
 
工作原理
Linux 守护进程的工作模式是服务器/客户机(Server/Client),服务器在一个特定的端口上监听(Listen)等待客户连接,连接成功后服务器和客户端通过端口进行数据通信。守护进程的工作就是打开一个端口,并且监听(Listen)等待客户连接。如果客户端产生一个连接请求,守护进程就创建(Fork)一个子服务器响应这个连接,而主服务器继续监听其他的服务请求。
 
工作模式
Linux 守护进程有两种工作模式:stand-alone模式和xinetd模式。
(1)stand-alone模式 
独立运行的守护进程由init负责管理,所有独立运行守护进程的脚本在/etc/rc.d/init.d/目录下。独立运行的守护进程工作方式称作stand-alone,是Unix传统的C/S模式的访问模式。服务器监听(Listen)在一个特点的端口上等待客户端的联机。如果客户端产生一个连接请求,守护进程就创建(Fork)一个子服务器响应这个连接,而主服务器继续监听。工作在stand-alone模式下的网络服务有route、gated、web服务器等。在Linux系统中通过stand-alone工作模式启动的服务由/etc/rc.d/下面对应的运行级别当中的符号链接启动。 
 
 
(2)xinetd模式 
从守护进程的概念可以看出,对于系统所要求的每一种服务,都必须运行一个监听某个端口连接所发生的守护进程,这意味着资源浪费。为了解决这个问题,Linux引进了"网络守护进程服务程序"的概念。RedHat Linux使用的网络守护进程是xinted(eXtended InterNET Daemon)。和stand-alone模式相比xinetd模式也称 InternetSuper-Server(超级服务器)。xinetd能够同时监听多个指定的端口,在接受用户请求时,他能够根据用户请求的端口不同,启动不同的网络服务进程来处理这些用户请求。可以把xinetd看做一个管理启动服务的管理服务器,它决定把一个客户请求交给那个程序处理,然后启动相应的守护进程。
 
和stand-alone工作模式相比,系统不必为每一个网络服务进程监听其服务端口,运行xinetd守护进程就可以同时监听所有服务端口,这样就降低了系统开销,保护系统资源。但是对于访问量大、经常出现并发访问时,xinetd想要频繁启动对应的网络服务进程,反而会导致系统性能下降。一般来说系统一些负载高的服务,比如Apache、sendmail等服务是单独启动的。而其他服务类型都可以使用xinetd超级服务器管理。
 
查看系统为Linux服务提供那种模式方法在Linux命令行可以使用pstree命令可以看到两种不同方式启动的网络服务。

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