Linux：守护进程

（一）前台进程和后台进程
- 前台进程
- 后台进程
（二）会话、进程组、进程的关系
（三）守护进程
- 创建守护进程

（一）前台进程和后台进程

前台进程

前台进程是指当前正在终端中运行，并占用标准输入、输出和错误输出的作业。它通常与用户的交互密切相关，例如用户正在使用的应用程序或服务。
前台进程就是能对键盘文件

后台进程

后台进程则是指不直接与用户交互的应用程序或服务。这类进程可能仍然在执行某些任务，但并不占据用户的注意力。

创建后台进程:

可执行程序 &

在这里插入图片描述

jobs命令：
jobs 是一个用于查看当前 shell 中后台作业状态的内置命令。它主要用于显示由当前 shell 启动并仍在运行或已停止的作业列表。
在这里插入图片描述

fg + 后台进程号命令：
将后台任务提到前台
在这里插入图片描述

bg + 后台进程号:
将已暂停的后台进程重启
在这里插入图片描述

（二）会话、进程组、进程的关系

实际上我们使用 XShell 等工具登录 Linux 服务器时，会在服务器中创建一个会话（bash），可以在该会话内创建进程，当进程间有关系时，构成一个进程组，组长进程的 PID 就是该进程组的 PGID。
在这里插入图片描述

我们通过下面这个例子来验证上面的结论

sleep 1000 | sleep 2000 | sleep 3000 &sleep 100 | sleep 200 | sleep 300

在这里插入图片描述
可以发现每一组的进程组 PGID 都与当前组中第一个被创建的进程 PID 一致，这个进程被称为组长进程。无论是后台进程还是前台进程，都是从同一个 bash 中启动的，所以它们处于同一个会话中，SID 和终端文件 TTY 都是一样的。

每一个进程组就是执行同一个任务，只不过一个任务被分成了不用进程去执行。

Linux 中一切皆文件，终端文件也是如此，这里的终端其实就是当前 bash 输出结果时使用的文件（也就是屏幕），终端文件位于 dev/pts 目录下，如果向指定终端文件中写入数据，那么对方也可以直接收到

在这里插入图片描述
bash 进程本质上就是一个不断运行中的前台进程，并且自成进程组。

所以 SID 其实就是 bash 的 PID。在同一个 bash 中启动前台、后台进程，它们的 SID 都是一样的，属于同一个会话，关联了同一个终端。
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（三）守护进程

守护进程：进程单独成一个会话，并且以后台进程的形式运行。

应用场景：一种长期运行的后台任务，通常用于执行诸如日志记录、定时任务或其他需要持续运行的服务功能。

创建守护进程

方法一：
该函数用于创建守护进程，原型如下:

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

参数说明:

nochdir 改变进程的工作路径
通常，daemon 函数会将当前工作目录更改为根目录（“/”），以避免当前目录被卸载。
noclose 重定向标准输入、标准输出、标准错误

返回值：

成功返回 0，失败返回 -1

使用:

程序中调用 daemon(0, 0);

方法二：

通过创造会话手动创造守护进程，系统提供的接口一键守护进程化固然方便，不过大多数程序员都会选择手动守护进程化（可以根据自己的需求定制操作）

该函数用于创建一个会话。创建会话需要注意不能是一个进程组的组长（即进程组的id不能是该进程的pid）

#include <unistd.h>
pid_t setsid(void);

返回值：

成功返回该进程的 pid，失败返回 -1

手动实现守护进程需注意以下几点：

忽略异常信号
避免异常信号影响守护进程
0、1、2 要做特殊处理（文件描述符）
守护进程一般只要保持运行即可，不需要进行输入输出（比如服务器），若有需要关注的信息可以写入日志中。
进程的工作路径可能要改变（从用户目录中脱离至根目录）
改变守护进程的路径到一个安全的位置，避免目录的变动影响守护进程

使用例子：

#pragma once #include <fcntl.h>
#include <signal.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <string>const std::string nullfile = "/dev/null";void _Daemon(const std::string& cwd = “”)
{// 1.忽略其他信号signal(SIGCLD, SIG_IGN);signal(SIGPIPE, SIG_IGN);signal(SIGSTOP, SIG_IGN);// 2.将自己设置为独立会话   ---创建会话需要注意不能是一个进程组的组长，通过fork函数来完成。if (fork() > 0) exit(0); // 父进程直接退出setsid();// 3.更改文件的目录if (!cwd.empty()) chdir(cwd.c_str());// 4.将标准输入标准输出标准错误重定向到/dev/null这个垃圾桶文件中int fd = open(nullfile.c_str(), O_RDWR);if (fd > 0){// 重定向dup2(fd, 0); dup2(fd, 1);dup2(fd, 2);close(fd);}
}