也谈编写UNIX下的daemon程序
【作者】冀卫东
一、引言
《微电脑世界》1997年第5期上刊登了一篇关于如何编写Unix daemon程序的文章,
介绍
了编写daemon程序的几个编程准则,主要包括以下几点:
(1)使daemon进程不受后台作业I/O影响,让daemon进程忽略SIGTTOU、SIGTTIN、SI
GTS
T P信号;
(2)将daemon进程与它的原始进程组和控制终端脱离,采用setpgrp(),setsid()函数
调
用 ;
(3)关闭打开文件;
(4)将状态写入一磁盘文件;
(5)将当前目录改为根目录。 随着网络和客户机/服务器方式的普及,服务器上的d
ae
mon进程越来越多,性能要求也越来越高,除了以上几点外,还有一些应注意的事项,如不注
意
会降低daemon进程的性能甚至导致死机。这里对编写daemon程序作一些补充,供大家参考
。
二、daemon编程应注意的几个问题
1.应使daemon产生的子进程运行结束后消失
daemon进程常常要产生子进程来响应客户机发来的请求,但这些子进程在运行完后
并不
消失,而是变为僵尸进程(zombie process)。如频繁响应客户机发来的请求,会使僵尸进
程过
多而导致速度变慢甚至死机。因为子进程运行结束后并不消失,而是等待daemon进程运行
终
止后消失。解决办法是让daemon进程忽略SIGCHLD信号,这样子进程运行完后会自动消失
。
函数调用为SIGNAL(SIGCHLD,SIG-IGN)
2.daemon终止前应进行善后处理
daemon进程在起动后通常要做初使化工作,如改变设置,重新设定参数,打开文件。
dae
m on进程起动后,不可能无休止地运行下去,一般需通过信号使其终止。终止前,应注意恢
复
原设定,关闭文件。可采用以下方式:
workend()
{
close files;/*关闭文件*/
restore old parameters;/*恢复原参数*/
...... /*其它参数恢复*/
}
function()
{
.........
SIGNAL(SIGTERM,workend);
SIGNAL(SIGQUIT,workend);
........
}
同时,中止daemon进程时,应使用SIGTERM(15),SIGQUIT(3)信号,避免使用SIGKILL(
9),
因其不可被捕捉,不会执行结束函数。
3.定时强制中断
daemon进程常要产生子进程来响应客户机发来的请求,有时处理客户请求的函数可
能不
太完善,会无休止的运行下去(如死循环)而不会返回,这样会使发出请求的客户进程无限
期等
待,造成客户机死机。解决办法是在客户机或服务器上增加超时检测机制,首先设定最大
处里
时间,当超过这一时间即终止运行,返回错误码。可采用以下方式:
#define MaxWaitTime 10 /*设定最大时间为10秒*/
jmp-buf jmpenv;
int (*sign)();
timeout()
{
longjmp(jmpenv,1);
};
在子进程前部,设:
if (setjmp(jmpenv)!=0)
{
alarm(0);/* 恢复原ALARM()参数 */
signal(SIGALRM,sign);/* 恢复原SIGNAL()参数 */
...............
return(-1);
};
sign=signal(SIGALRM,timeout);/*设新信号函数*/
alarm(MaxWaitTime); /*设最大等待时间*/
process()......;/*程序处理*/
alarm(0);/* 恢复原ALARM()参数 */
signal(SIGALRM,sign);/* 恢复原SIGNAL()参数 */
......
4.防止daemon进程重复起动
由于daemon进程一般在后台运行,如不注意极易造成重复起动,最好在程序起动时能
自
行检测,发现后台程序已运行则自行终止。
可编一SHELL程序来判断,程序名定为:TestDaemonExist:
DaemonNum=`ps -e|grep "Daemon-name"|wc -l`if [ $DaemonNum -ge 2 ]
then
echo 1 #如daemon进程已起动,则返回1
else
echo 0 #如daemon进程未起动,则返回0
fi
在程序前部,增加一个判断
#include <glib.h>
gchar*output;
g_spawn_command_line_sync("TestDaemonExist Daemon-name", &output, NULL, NILL, NULL);
if (atoi (output))
// if (system("TestDaemonExist Daemon-name")!=0)
{
printf("daemon进程已起动!!!");
exit(0);
};
5.客户机与服务器间的通讯应采用字符串(字节流)方式
客户机与服务器间会频繁的有数据交换,这些数据包括各种数据类型,如整型、单精
度
、双精度、字符等类型,由于不同的机器间编译方式不同,因此各数据长度不同(如某些机
器
以 8字节对齐,不满8位则空位补齐,这样一个整数本来占2个字节,现在则占8个字节;而有
的
机器占2个字节),造成偏移量或结构大小错误,进而数值传错,不同的机器间交换尤其如此
。
解决办法是将参数统一改为字符串(字节流)方式传输,不同的项间增加分隔符,或固定长
度,
使用时再转变为各种数据类型,这样才能保正数据交换正确。
6.daemon进程同子进程间协调运行
daemon进程产生子进程后,子进程继承父进程的参量,如文件描述符,变量值等。这
样,
一个文件在父进程中被打开,在子进程中也被打开。如父子进程都向文件中写数据,则文
件以
最后关闭的进程写入的数据为准,其它进程写入的均无效。(如同多个用户用VI编辑同一
个文
件 ,结果以最后存盘的为准一样)。daemon进程和子进程应避免这种情况发生,一个进程
打开
一个文件时,其它进程应将其关闭。父子进程的参数传递可采用管道,共享存储区、消息
队列
等方式,还可通过信号量来协调运行。
三、daemon本身程序的框架
下面的程序仅仅是一个框架,将它编译链接成运行程序,结合1997年第5期上的daem
on程
序,用以帮助daemon运行,即可实现一个完整的daemon程序。
#define MaxWaitTime 10 /*设定最大时间为10秒*/
jmp-buf jmpenv;
int (*sign)();
timeout()
{
longjmp(jmpenv,1);
};
workend()
{
close files;/*关闭文件*/
restore old parameters;/*恢复原参数*/
...... /*其它参数恢复*/
}
main()/*daemon程序*/
{
if (system("TestDaemonExist Daemon-name")!=0)
{
printf("daemon进程已起动!!!");
exit(0);
};
signal(SIGCHLD ,sign);/* 使子进程运行完后消失 */
signal(SIGTERM,workend);/*终止前做恢复*/
signal(SIGQUIT,workend);/*终止前做恢复*/
...............
if (fork()=0)/*如果需产生子进程处理*/
{
If (setjmp(jmpenv)!=0)
{
alarm(0);/* 恢复原ALARM()参数 */
signal(SIGALRM,sign);/* 恢复原SIGNAL()参数 */
...............
return(-1);/*返回错误码*/
};
sign=signal(SIGALRM,timeout);/*设新信号函数*/
