linux之Deamon進程建立及其進程exit,_exit,return之間的區別

Dameon進程又被稱作守護進程，通常來講他有如下2個特色:

1.生命週期很是長，一旦啓動，通常不會終止，直到系統推出，不過dameon進程能夠經過stop或者發送信號將其殺死

2.在後臺執行，不跟任何控制終端關聯，終端信號好比:SIGINT,SIGQUIT,SIGTSTP,以及關閉終端都不會影響deamon

如何編寫Daemon進程，須要遵循如下規則:

（1） 執行fork（）函數，父進程退出，子進程繼續

執行這一步，緣由有二：

·父進程有多是進程組的組長（在命令行啓動的狀況下），從而不可以執行後面要執行的setsid函數，子進程繼承了父進程的進程組ID，而且擁有本身的進程ID，必定不會是進程組的組長，因此子進程必定能夠執行後面要執行的setsid函數。

·若是daemon是從終端命令行啓動的，那麼父進程退出會被shell檢測到，shell會顯示shell提示符，讓子進程在後臺執行。

（2） 子進程執行以下三個步驟，以擺脫與環境的關係

1） 修改進程的當前目錄爲根目錄（/）。

這樣作是有緣由的，由於daemon一直在運行，若是當前工做路徑上包含有根文件系統之外的其餘文件系統，那麼這些文件系統將沒法卸載。所以，常規是將當前工做目錄切換成根目錄，固然也能夠是其餘目錄，只要確保該目錄所在的文件系統不會被卸載便可。

chdir("/") 

2） 調用setsid函數。這個函數的目的是切斷與控制終端的全部關係，而且建立一個新的會話。

這一步比較關鍵，由於這一步確保了子進程再也不歸屬於控制終端所關聯的會話。所以不管終端是否發送SIGINT、SIGQUIT或SIGTSTP信號，也不管終端是否斷開，都與要建立的daemon進程無關，不會影響到daemon進程的繼續執行。

3） 設置文件模式建立掩碼爲0。

     
     
     
     

      
      
      
      

     
     
     
     
umask(0) 

這是爲了讓daemon進程建立的文件權限屬性跟shell脫離關係，由於默認狀況下，進程的umask來源於父進程shell的umask.若是不執行umask(0),那麼父進程shell的umask就會影響daemon進程的umask.若是用戶改變了shell的umask,那麼也就改變了dameon的umask,就會使得daemon進程每次執行的umask信息可能不一致

（3） 再次執行fork，父進程退出，子進程繼續

執行完前面兩步以後，能夠說已經比較圓滿了：新建會話，進程是會話的首進程，也是進程組的首進程。進程ID、進程組ID和會話ID，三者的值相同，進程和終端無關聯。那麼這裏爲什麼還要再執行一次fork函數呢？

緣由是，daemon進程有可能會打開一個終端設備，即daemon進程可能會根據須要，執行相似以下的代碼：

     
     
     
     

      
      
      
      

     
     
     
     
int fd = open("/dev/console", O_RDWR); 

這個打開的終端設備是否會成爲daemon進程的控制終端，取決於兩點：

·daemon進程是否是會話的首進程。

·系統實現。（BSD風格的實現不會成爲daemon進程的控制終端，可是POSIX標準說這由具體實現來決定）。

既然如此，爲了確保萬無一失，只有確保daemon進程不是會話的首進程，才能保證打開的終端設備不會自動成爲控制終端。所以，不得不執行第二次fork，fork以後，父進程退出，子進程繼續。這時，子進程再也不是會話的首進程，也不是進程組的首進程了。

（4） 關閉標準輸入（stdin）、標準輸出（stdout）和標準錯誤（stderr）

由於文件描述符0、1和2指向的就是控制終端。daemon進程已經再也不與任意控制終端相關聯，所以這三者都沒有意義。通常來說，關閉了以後，會打開/dev/null，並執行dup2函數，將0、1和2重定向到/dev/null。這個重定向是有意義的，防止了後面的程序在文件描述符0、1和2上執行I/O庫函數而致使報錯。

至此，即完成了daemon進程的建立，進程能夠開始本身真正的工做了。

上述步驟比較繁瑣，對於C語言而言，glibc提供了daemon函數，從而幫咱們將程序轉化成daemon進程。

     
     
     
     

      
      
      
      

      
      
      
      

     
     
     
     
#include <unistd.h>int daemon(int nochdir, int noclose); 

該函數有兩個入參，分別控制一種行爲，具體以下。

其中的 nochdir，用來控制是否將當前工做目錄切換到根目錄。

·0：將當前工做目錄切換到/。

·1：保持當前工做目錄不變。

而 noclose，用來控制是否將標準輸入、標準輸出和標準錯誤重定向到/dev/null。

·0：將標準輸入、標準輸出和標準錯誤重定向到/dev/null。

·1：保持標準輸入、標準輸出和標準錯誤不變。

通常狀況下，這兩個入參都要爲0。

     
     
     
     

      
      
      
      

     
     
     
     
ret = daemon(0,0) 

成功時，daemon函數返回0；失敗時，返回-1，並置errno。由於daemon函數內部會調用fork函數和setsid函數，因此出錯時errno能夠查看fork函數和setsid函數的出錯情形。

glibc的daemon函數作的事情，和前面討論的大致一致，可是作得並不完全，沒有執行第二次的fork。

進程的終止

在不考慮線程的狀況下，進程的退出有如下5種方式。

正常退出有3種：

·從main函數return返回

·調用exit

·調用_exit

異常退出有兩種：

· 調用abort

·接收到信號，由信號終止

_exit函數的接口定義以下：

     
     
     
     

      
      
      
      

      
      
      
      

     
     
     
     
#include <unistd.h>void _exit(int status); 

用戶調用_exit函數，本質上是調用exit_group系統調用。這點在前面已經詳細介紹過，在此就再也不贅述了。

exit函數

exit函數更常見一些，其接口定義以下：

     
     
     
     

      
      
      
      

      
      
      
      

     
     
     
     
#include <stdlib.h>void exit(int status); 

exit（）函數的最後也會調用_exit（）函數，可是exit在調用_exit以前，還作了其餘工做：

1）執行用戶經過調用atexit函數或on_exit定義的清理函數。

2）關閉全部打開的流（stream），全部緩衝的數據均被寫入（flush），經過tmpfile建立的臨時文件都會被刪除。

3）調用_exit。

圖4-11給出了exit函數和_exit函數的差別。

 

下面介紹exit函數和_exit函數的不一樣之處。

首先是exit函數會執行用戶註冊的清理函數。用戶能夠經過調用atexit（）函數或on_exit（）函數來定義清理函數。這些清理函數在調用return或調用exit時會被執行。執行順序與函數註冊的順序相反。當進程收到致命信號而退出時，註冊的清理函數不會被執行；當進程調用_exit退出時，註冊的清理函數不會被執行；當執行到某個清理函數時，若收到致命信號或清理函數調用了_exit（）函數，那麼該清理函數不會返回，從而致使排在後面的須要執行的清理函數都會被丟棄。

其次是exit函數會沖刷（flush）標準I/O庫的緩衝並關閉流。glibc提供的不少與I/O相關的函數都提供了緩衝區，用於緩存大塊數據。

緩衝有三種方式：無緩衝（_IONBF）、行緩衝（_IOLBF）和全緩衝（_IOFBF）。

·無緩衝：就是沒有緩衝區，每次調用stdio庫函數都會馬上調用read/write系統調用。

·行緩衝：對於輸出流，收到換行符以前，一概緩衝數據，除非緩衝區滿了。對於輸入流，每次讀取一行數據。

·全緩衝：就是緩衝區滿以前，不會調用read/write系統調用來進行讀寫操做。

對於後兩種緩衝，可能會出現這種狀況：進程退出時，緩衝區裏面可能還有未沖刷的數據。若是不沖刷緩衝區，緩衝區的數據就會丟失。好比行緩衝遲遲沒有等到換行符，又或者全緩衝沒有等到緩衝區滿。尤爲是後者，很容易出現，由於glibc的緩衝區默認是8192字節。exit函數在關閉流以前，會沖刷緩衝區的數據，確保緩衝區裏的數據不會丟失。

     
     
     
     

      
      
      
      

      
      
      
      

      
      
      
      

      
      
      
      

      
      
      
      

      
      
      
      

      
      
      
      

      
      
      
      

      
      
      
      

      
      
      
      

      
      
      
      

      
      
      
      

      
      
      
      

      
      
      
      

      
      
      
      

      
      
      
      

      
      
      
      

      
      
      
      

      
      
      
      

      
      
      
      

      
      
      
      

      
      
      
      

      
      
      
      

      
      
      
      
}
     
     
     
     
#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <unistd.h>void foo(){ fprintf(stderr,"foo says bye.\n");}void bar(){ fprintf(stderr,"bar says bye.\n");}int main(int argc, char **argv){ atexit(foo); atexit(bar); fprintf(stdout,"Oops ... forgot a newline!"); sleep(2); if (argc > 1 && strcmp(argv[1],"exit") == 0) exit(0); if (argc > 1 && strcmp(argv[1],"_exit") == 0) _exit(0);
    return 0;

注意上面的示例代碼，fprintf打印的字符串是沒有換行符的，對於標準輸出流stdout，採用的是行緩衝，收到換行符以前是不會有輸出的。輸出狀況以下：

     
     
     
     

      
      
      
      

      
      
      
      

      
      
      
      

      
      
      
      

      
      
      
      

      
      
      
      

      
      
      
      

      
      
      
      

      
      
      
      

      
      
      
      

      
      
      
      

      
      
      
      

     
     
     
     
manu@manu-hacks:exit$ ./test exit //調用exit結束，輸出了緩衝區的字符bar says bye.foo says bye.Oops ... forgot a newline!manu@manu-hacks:exit$ //調用return 輸出了緩衝區字符manu@manu-hacks:exit$manu@manu-hacks:exit$ ./testbar says bye.foo says bye.Oops ... forgot a newline!manu@manu-hacks:exit$ //直接調用_exit沒有輸出緩衝區的字符manu@manu-hacks:exit$manu@manu-hacks:exit$ ./test _exitmanu@manu-hacks:~/code/self/c/exit$ 

儘管緩衝區裏的數據沒有等到換行符，可是不管是調用return返回仍是調用exit返回，緩衝區裏的數據都會被沖刷，「Oops...forgot a newline！」都會被輸出。由於exit（）函數會負責此事。從測試代碼的輸出也能夠看出，exit（）函數首先執行的是用戶註冊的清理函數，而後才執行了緩衝區的沖刷。

第三，存在臨時文件，exit函數會負責將臨時文件刪除.

exit函數的最後調用了_exit（）函數，最終異曲同工，走向內核清理。

return退出

return是一種更常見的終止進程的方法。執行return（n）等同於執行exit（n），由於調用main（）的運行時函數會將main的返回值看成exit的參數。

 

來自爲知筆記(Wiz)