Linux网络：守护进程
文章目录
- 前言
- 一，会话和进程组
- 1-1 会话的定义
- 1-2 进程组的定义
- 1-3 进程组和会话的区别
- 二，守护进程
- 2-1 setsid
- 2-2 daemon
前言
什么是守护进程？
-
守护进程是
Linux里在后台运行的程序，不跟用户直接互动（没界面），悄悄提供服务。它们脱离终端（TTY是 ?），通常系统启动就运行，直到关机。 -
比喻：守护进程像餐厅的“隐形帮手”（比如自动洗碗机或空调）。你吃饭时不用管它们，但它们让餐厅（系统）正常运转。
-
当我们关闭终端会话（比如退出 SSH 或关闭终端窗口）时，终端会关闭，与该会话关联的前台进程会终止，后台进程也可能因收到
SIGHUP信号而终止，但服务器本身仍在运行。如果我们希望某些进程在会话关闭后继续运行，可以使用守护进程（daemon），它通过创建新会话（setsid）脱离终端，适合长期运行的服务
一，会话和进程组
1-1 会话的定义
- 会话是
Linux中一组相关进程的集合，通常与一个终端（比如你打开的Ubuntu终端窗口pts/0或SSH连接）绑定。 - 每个会话有唯一的会话
ID（SID），由会话的第一个进程（会话领导者）的进程ID（PID）决定。 - 会话里的进程通常一起工作，比如你运行一个命令
（ls | grep txt），ls和grep这些进程属于同一个会话。
比喻：
会话像餐厅的一个“工作小组”，由一个“组长”（会话领导者，比如 bash）带领。小组里的成员（进程）一起干活，组长负责和餐厅前台（终端）沟通。如果前台关门（终端关闭），整个小组通常会解散（进程终止）。
作用：
- 组织进程：把相关的进程（比如一个命令涉及的多个进程）归到一起，方便管理。
- 终端控制：会话通常与终端关联，控制输入/输出（比如键盘输入、屏幕显示）。
- 信号传递：当终端关闭时，会话中的进程会收到
SIGHUP信号，通常导致终止。
像在xshell这里的这个新建会话就是新建一个bash，如果退出bash那么这个bash下的进程都会退出，或者我们后续在bash中通过setsid创建会话
root@hcss-ecs-f59a:~# ps -jPID PGID SID TTY TIME CMD52589 52589 52589 pts/0 00:00:00 bash52990 52990 52589 pts/0 00:00:00 sleep52991 52991 52589 pts/0 00:00:00 sleep52992 52992 52589 pts/0 00:00:00 ps
像在这里的SID相同的就是该会话bash下的进程
1-2 进程组的定义
进程组是由一个或多个进程构成的，每个进程组有唯一的进程组 ID（PGID），通常由组内第一个进程（进程组领导者）的 PID 决定。
进程组中的进程通常一起工作，比如执行一个命令或管道（ls | grep txt），共享同一个 PGID，ls和grep都是一个独立的进程，将它们规定在一个进程组织，实现整体效果
作用：
-
统一管理：Linux 可以给整个进程组发送信号（如 Ctrl+C 终止所有相关进程）
-
终端控制：进程组决定哪些进程是前台（接受键盘输入）或后台（用 & 运行）
-
组织相关任务：比如管道命令的多个进程组成一个进程组
sleep 200 &
[1] 48062
root@hcss-ecs-f59a:~# sleep 300 &
[2] 48074
root@hcss-ecs-f59a:~# sleep 400 &
[3] 48075
这里我们运行三个进程，在后台休眠200秒，300秒，400秒
查看进程
root@hcss-ecs-f59a:~# ps -jPID PGID SID TTY TIME CMD47807 47807 47807 pts/0 00:00:00 bash48062 48062 47807 pts/0 00:00:00 sleep48074 48074 47807 pts/0 00:00:00 sleep48075 48075 47807 pts/0 00:00:00 sleep48153 48153 47807 pts/0 00:00:00 ps
-
SID：每个进程有一个SID，表示它属于哪个会话（一组相关进程的集合）。 -
bash：这是你的终端shell（命令行解释器），通常是会话的领导者，它的进程ID（PID）等于会话的SID。 -
SID和bash相同说明：该进程属于当前终端的会话，即它和bash在同一个“工作小组”中，这个进程受当前终端控制，它可以访问终端的输入/输出（键盘、屏幕），但如果关闭终端，会话结束，进程可能会收到SIGHUP信号而终止。
简单说：进程“还在终端的管辖范围内”，像一个“团队成员”，跟着 bash（组长）一起工作
1-3 进程组和会话的区别
会话构成：会话是由一个或多个进程组构成的，通常与一个终端（如 pts/0 或 SSH 连接）绑定，每个会话有一个会话领导者，通常是启动会话的进程（比如 bash），其 PID（进程 ID）等于SID（会话 ID），会话中的所有进程组共享同一个 SID，SID 由会话领导者的 PID 决定
进程组构成：进程组是由一个或多个进程构成的，每个进程组有唯一的进程组 ID（PGID），通常由组内第一个进程（进程组领导者）的 PID 决定。进程组中的进程通常一起工作，比如执行一个命令或管道（ls | grep txt），共享同一个 PGID
比喻：
会话是大团队（由 bash 领导，SID = bash PID），进程组是小分队（由一个进程领导，PGID = 其 PID），大团队（会话）包含多个小分队（进程组），小分队由队员（进程）组成
你的终端会话（SID=35415，bash 的 PID）可能包含：
- 进程组 1：运行
ls | grep txt（PGID=36133，包含 ls 和 grep）。 - 进程组 2：运行
sleep 200 &（PGID=36135，包含 sleep）。
用 setsid sleep 200 &，创建一个新会话（SID=36132），包含一个进程组（PGID=36132，只有一个进程 sleep）。
二，守护进程
守护进程的特点：脱离终端（不会因为用户退出而结束），独立于用户会话，不受终端控制，可以长期在后台运行。
当会话退出时，也就是当我们关闭xshell关闭了我们的bash，我们的会话也就结束了，那么会话当前下的进程组也就结束了，如果我们不想关闭xshell后bash就关闭的话我们可以选择使用setsid或则daemon新建一个会话来执行这个进程组
2-1 setsid
setsid() 是一个系统调用，用来 创建一个新的会话，并让调用进程成为这个新会话的首进程
函数原型（在 <unistd.h> 里）：
pid_t setsid(void);
返回值：成功返回新会话的 ID，失败返回 -1
演示代码
#include <iostream>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <cstdlib>int main() {pid_t pid = fork();if (pid < 0) {std::cerr << "fork failed" << std::endl;exit(1);}if (pid > 0) {// 父进程直接退出std::cout << "Parent exit, child PID: " << pid << std::endl;exit(0);}// 改变当前目录（可选，防止占用挂载点）chdir("/");// 关闭标准输入输出（可选）close(STDIN_FILENO);close(STDOUT_FILENO);close(STDERR_FILENO);// 守护进程的核心逻辑while (true) {int fd = open("/tmp/daemon.log", O_WRONLY | O_CREAT | O_APPEND, 0644);if (fd >= 0) {std::string msg = "Daemon is alive, PID: " + std::to_string(getpid()) + "\n";write(fd, msg.c_str(), msg.size());close(fd);}sleep(5); // 每隔 5 秒写一次}return 0;
}重点讲解：在这里我们实现了一个进程，不断向/tmp/daemon.log中打印数据。
在这里我们将进程的工作路径重定向到/根目录中，是为了防止工作目录被删除，进程工作丢失，其它的代码不过多讲解
setsid()：让子进程创建一个新的会话，成为会话首进程，脱离控制终端
2-2 daemon
setsid() 是用来创建新会话、脱离终端的底层系统调用，通常需要配合 fork()、chdir("/")、关闭文件描述符等步骤才能完整实现守护进程；而 daemon() 是对这些步骤的封装，调用后可自动完成会话创建、切换目录、重定向文件描述符等操作，更方便但灵活性较低
函数声明：
#include<unistd.h>
int daemon(int nochdir, int noclose)
nochdir：改变工作目录- 传入0：改变工作目录为根目录
- 传入1：保持当前工作目录
nclose：改变输入输出流- 传入0：输入输出流重定向到/dev/null
- 传入1：不改变输入输出流
演示代码
#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>int main() {// 创建守护进程if (daemon(0, 0) == -1) {perror("daemon error");exit(1);}FILE *fp;while (1) {fp = fopen("/tmp/daemon_test.log", "a+");if (fp) {time_t t = time(NULL);fprintf(fp, "Daemon is running at: %s", ctime(&t));fclose(fp);}sleep(5); // 每隔5秒写一次日志}return 0;
}这里我们也是创建了一个脱离bash的会话，但是我们的daemon封装了setsid和chdir和fork