带你了解守护进程 | 青训营笔记

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这是我参与「第三届青训营 -后端场」笔记创作活动的第3篇笔记。

本文深度剖析nginx守护进程,并带你手写守护进程。

为什么要使用守护进程?

守护进程是生存期长的一种进程。它们独立于控制终端并且周期性的执行某种任务或等待处理某些发生的事件。这种进程可以避免进程被任何终端所产生的信息所打断。

守护进程的步骤:

  1. 让程序在后台执行。方法是调用fork()产生一个子进程,然后使父进程退出。

  2. 调用setsid()创建一个新对话期。控制终端、登录会话和进程组通常是从父进程继承下来的,守护进程要摆脱它们,不受它们的影响,方法是调用setsid()使进程成为一个会话组长。setsid()调用成功后,进程成为新的会话组长和进程组长,并与原来的登录会话、进程组和控制终端脱离。

  3. 子进程从父进程继承的文件创建屏蔽字可能会拒绝某些许可权。为防止这一点,使用unmask(0)将屏蔽字清零。

  4. 守护进程虽然可以通过终端启动,但是和终端不挂钩。守护进程是在后台运行,它不应该从键盘上接收任何东西,也不应该把输出结果打印到屏幕或者终端上来。所以,我们要把守护进程的 标准输入,标准输出,重定向到 空设备(黑洞);从而确保守护进程不从键盘接收任何东西,也不把输出结果打印到屏幕;

  5. 关闭不再需要的文件描述符。子进程从父进程继承打开的文件描述符。如不关闭,将会浪费系统资源,造成进程所在的文件系统无法卸下以及引起无法预料的错误。

守护进程和后台进程的区别

  1. 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);
  2. 守护进程关闭终端时不受影响,普通进程会随着终端的退出而退出

具体实现如下:

//创建守护进程
//创建成功则返回1,否则返回-1
int ngx_daemon()
{
    int  fd;

    switch (fork())  //fork()子进程
    {
    case -1:
        //创建子进程失败,这里可以写日志......
        return -1;
    case 0:
        //子进程,走到这里,直接break;
        break;
    default:
        //父进程,直接退出 
        exit(0);         
    }

    //只有子进程流程才能走到这里
    if (setsid() == -1)  //脱离终端,终端关闭,将跟此子进程无关
    {
        //记录错误日志......
        return -1;
    }
    umask(0); //设置为0,不要让它来限制文件权限,以免引起混乱

    fd = open("/dev/null", O_RDWR); //打开黑洞设备,以读写方式打开
    if (fd == -1) 
    {
        //记录错误日志......
        return -1;
    }
    if (dup2(fd, STDIN_FILENO) == -1) //先关闭STDIN_FILENO[这是规矩,已经打开的描述符,动他之前,先close],类似于指针指向null,让/dev/null成为标准输入;
    {
        //记录错误日志......
        return -1;
    }

    if (dup2(fd, STDOUT_FILENO) == -1) //先关闭STDIN_FILENO,类似于指针指向null,让/dev/null成为标准输出;
    {
        //记录错误日志......
        return -1;
    }

     if (fd > STDERR_FILENO)  //fd应该是3,这个应该成立
     {
        if (close(fd) == -1)  //释放资源这样这个文件描述符就可以被复用;不然这个数字【文件描述符】会被一直占着;
        {
            //记录错误日志......
            return -1;
        }
    }

    return 1;
}