Linux下的c语言网络编程-将普通进程转换为守护进程

首先看一段将普通进程转换为守护进程的代码：

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/****************************************************************
function: 　　daemonize
description: 　detach the server process from the current context, creating a pristine, predictable 　　　　　　　environment in which it will execute.
arguments:　　servfd file descriptor in use by server.
return value: none.
calls:　　　　none.
globals:　　　none.
****************************************************************/
void daemonize (servfd)
int servfd;
{
　　int childpid, fd, fdtablesize;
　　/* ignore terminal I/O, stop signals */
　　　signal(SIGTTOU,SIG_IGN);
　　　signal(SIGTTIN,SIG_IGN);
　　　signal(SIGTSTP,SIG_IGN);
　　/* fork to put us in the background (whether or not the user
　　 specified '&' on the command line */
　　if ((childpid = fork()) < 0) {
　　　　fputs("failed to fork first childrn",stderr);
　　　　exit(1);
　　　}
　　else if (childpid > 0)
　　　exit(0); /* terminate parent, continue in child */
　　　/* dissociate from process group */
　　if (setpgrp(0,getpid())<0) {
　　　　fputs("failed to become process group leaderrn",stderr);
　　　　exit(1);
　　}
　　/* lose controlling terminal */
　　if ((fd = open("/dev/tty",O_RDWR)) >= 0) {
　　　　ioctl(fd,TIOCNOTTY,NULL);
　　　　close(fd);
　　}
　　/* close any open file descriptors */
　　for (fd = 0, fdtablesize = getdtablesize(); fd < fdtablesize; fd )
　　if (fd != servfd)
　　　close(fd);
　　　/* set working directory to allow filesystems to be unmounted */
　　　chdir("/");
　　　/* clear the inherited umask */
　　　umask(0);
　　　/* setup zombie prevention */
　　　signal(SIGCLD,(Sigfunc *)reap_status);
　　}

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在linux系统中，假如要将一个普通进程转换为守护进程，需要执行的步骤如下：

1、 调用fork（）函数创建子进程，然后中止父进程，保留子进程继续运行。因为，当一个进程是以前台进程的方式由shell启动时，假如中止了父进程，子进 程就会自动转为后台进程。另外，在下一步时，我们需要创建一个新的会晤期，这就需要创建会晤期的进程不是个进程组的组长进程。当父进程中止，子进程继续运 行时，就确保了进程组的组ID和子进程的进程ID不会相等。
fork（）函数的定义为：
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#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
pid_t fork(void);
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fork（）函数被调用一次，会返回两次值。这两次返回的值分别是子进程的返回值和父进程的返回值，子进程的返回值为“0”，父进程的返回值为子进程的进程ID。假如出错返回“－1”。

1、确保进程不会获得任何控制终端。这是为了避免在关闭某些终端时会显示有程式正在运行而无法关闭的情况。这一步通常的做法是：调用函数setsid（）创建一个新的会晤期。
setsid（）函数的定义为：
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#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
pid_t setsid(void);
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在 第一步里我们已确保了调用此函数的进程不是进程组的组长，那么调用此函数将创建一个新的会晤。其结果是：首先，此进程编程该会晤期的首进程 （session leader，系统默认会晤期的首进程是创建该会晤期的进程）。而且，此进程是该会晤期中的唯一进程。然后，此进程将成为一个新的进程组的组长，新进程组 的组ID就是该进程的进程ID。最后，确保此进程没有控制终端，即使在调用setsid（）之前此进程拥有控制终端，在创建会晤期后这种联系也将被解除。 假如调用该函数的进程是个进程组的组长，那么函数将返回出错信息“－1”。

更有一个方法能够让进程无法获得控制终端，如下：
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if((fd = fopen("/dev/tty",0_RDWR)) >= 0){
ioctl(fd,TIOCNOTTY,NULL);
close(fd);
}
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其中/dev/tty是个流设备，也是我们的终端映射。调用close（）函数将终端关闭。

3、信号处理。一般要忽略掉某些信号。信号相当于软件中断，Linux/Unix下的信号机制提供了一种处理异步事件的方法，终端用户键入引发中断的键，或是系统发出信号，这都会通过信号处理机制终止一个或多个程式的运行。

不同情况下引发的信号不同，任何的信号都有自己的名字，这些名字都是以“SIG”开头的，只是后面有所不同。我们能够通过这些名字了解到系统中到底发生了什么事。当信号出现时，我们能够需要系统进行一下三种操作：

a、忽略信号。大多数信号都采用这种处理方法，但是对SIGKILL和SIGSTOP信号不能做忽略处理。

b、 捕获信号。这是一种最为灵活的操作方式。这种处理方式的意思就是：当某种信号发生时，我们能够调用一个函数对这种情况进行响应的处理。最常见的情况是：假 如捕获到SIGCHID信号，则表示子进程已终止，然后可作此信号的捕获函数中调用waitpid（）函数取得该子进程的进程ID已他的终止状态。假如进 程创建了临时文档，那么就要为进程终止信号SIGTERM编写一个信号捕获函数来清除这些临时文档。

c、执行系统的默认动作。对绝大多数信号而言，系统的默认动作都是终止该进程。

在Linux下，信号有很多种，我在这里就不一一介绍了，假如想周详地对这些信号进行了解，能够查看头文档<sigal.h>，这些信号都被定义为正整数，也就是他们的信号编号。在对信号进行处理时，必须要用到函数signal()，此函数的周详描述为：
-----------------------------------------------------------------
#include <signal.h>
void (*signal (int signo, void (*func)(int)))(int);
-----------------------------------------------------------------
　 　其中参数signo为信号名，参数func的值根据我们的需要能够是以下几种情况：（1）常数SIG_DFL,表示执行系统的默认动作。（2）常数 SIG_IGN，表示忽略信号。（3）收到信号后需要调用的处理函数的地址，此信号捕获程式应该有一个整型参数但是没有返回值。signal()函数返回 一个函数指针，而该指针指向的函数应该无返回值（void），这个指针其实指向以前的信号捕获程式。

下面 回到我们的daemonize()函数上来。这个函数在创建守护进程时忽略了三个信号：
　　　signal(SIGTTOU,SIG_IGN);
　　　signal(SIGTTIN,SIG_IGN);
　　　signal(SIGTSTP,SIG_IGN);
　　这三个信号的含义分别是：SIGTTOU表示后台进程写控制终端，SIGTTIN表示后台进程读控制终端，SIGTSTP表示终端挂起。

　 　4．关闭不再需要的文档描述符，并为标准输入、标准输出和标准错误输出打开新的文档描述符（也能够继承父进程的标准输入、标准输出和标准错误输出文档描 述符，这个操作是可选的）。在我们这段例程中，因为是代理服务器程式，而且是在执行了listen()函数之后执行这个daemonize()的，所以要 保留已转换成功的倾听套接字，所以我们能够见到这样的语句：
if (fd != servfd)
close(fd);

　　5．调用函数chdir("/")将当前工作目录更改为根目录。这是为了确保我们的进程不使用任何目录。否则我们的守护进程将一直占用某个目录，这可能会造成终极用户不能卸载一个文档系统。

　 　6．调用函数umask(0)将文档方式创建屏蔽字配置为"0"。这是因为由继承得来的文档创建方式屏蔽字可能会禁止某些许可权。例如我们的守护进程需 要创建一组可读可写的文档，而此守护进程从父进程那里继承来的文档创建方式屏蔽字却有可能屏蔽掉了这两种许可权，则新创建的一组文档其读或写操作就不能生 效。因此要将文档方式创建屏蔽字配置为"0"。
　　在daemonize()函数的最后，我们能够看到这样的信号捕获处理语句：
　　　signal(SIGCLD,(Sigfunc *)reap_status);
　　这不是创建守护进程过程中必须的一步，他的作用是调用我们自定义的reap_status()函数来处理僵死进程。reap_status()在例程中的定义为：
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/****************************************************************
function: 　　　reap_status
description: 　 handle a SIGCLD signal by reaping the exit status of the perished child, and 　　　　　　　　　　　discarding it.
arguments: 　　 none.
return value: 　none.
calls: 　　　　 none.
globals: 　　　 none.
****************************************************************/
void reap_status()
{
　　int pid;
　　union wait status;
　　while ((pid = wait3(&status,WNOHANG,NULL)) > 0)
　　; /* loop while there are more dead children */
}
-----------------------------------------------------------------
　　上面信号捕获语句的原文为：
　　　signal(SIGCLD, reap_status);
　 　我们刚才说过，signal()函数的第二个参数一定要有有一个整型参数但是没有返回值。而reap_status()是没有参数的，所以原来的语句在 编译时无法通过。所以我在预编译部分加入了对Sigfunc()的类型定义，在这里用做对reap_status进行强制类型转换。而且在BSD系统中通 常都使用SIGCHLD信号来处理子进程终止的有关信息，SIGCLD是System V中定义的一个信号名，假如将SIGCLD信号的处理方式设定为捕获，那么内核将马上检查系统中是否存在已终止等待处理的子进程，假如有，则立即调用信号 捕获处理程式。
　　一般在信号捕获处理程式中都要调用wait()、waitpid()、wait3()或是wait4()来返回子进程的终止状 态。这些"等待"函数的区别是，当需要函数"等待"的子进程还没有终止时，wait()将使其调用者阻塞；而在waitpid()的参数中能够设定使调用 者不发生阻塞，wait()函数不被配置为等待哪个具体的子进程，他等待调用者任何子进程中首先终止的那个，而在调用waitpid()时却必须在参数中 设定被等待的子进程ID。而wait3()和wait4()的参数分别比wait()和waitpid()还要多一个"rusage"。例程中的 reap_status()就调用了函数wait3()，这个函数是BSD系统支持的，我们把他和wait4()的定义一起列出来：
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#include <sys/types.h>
#include <sys/wait.h>
#include <sys/time.h>
#include <sys/resource.h>
pid_t wait3(int *statloc, int options, struct rusage *rusage);
pid_t wait4(pid_t pid, int *statloc, int options, struct rusage *rusage);
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　 　其中指针statloc假如不为"NULL"，那么他将指向返回的子进程终止状态。参数pid是我们指定的被等待的子进程的进程ID。参数 options是我们的控制选择项，一般为WNOHANG或是WUNTRACED。例程中使用了选项WNOHANG，意即假如不能立即返回子进程的终止状 态（譬如由于子进程还未结束），那么等待函数不阻塞，此时返回"0"。 　　　　　WUNTRACED选项的意思是假如系统支持作业控制，假如要等待的子进程的状态已暂停，而且其状态自从暂停以来还从未报告过，则返回其状态。 参数rusage假如不为"NULL"，则他将指向内核返回的由终止进程及其任何子进程使用的资源摘要，该摘要包括用户CPU时间总量、缺页次数、接收到 信号的次数等。