daemon 进程为什么要fork两次，与后台运行程序区别？

daemon进程是后台守护进程.linux 下server都是daemon进程。相信大部分开发人员都知道如何去写一个daemon进程。但是另一方面，大部分人不知道为什么要这么做，不少人是从某个地方copy一个函数。但是具体为什么这么实现，却不是很透彻。daemon函数存在的原因是因为控制终端由于某些原因（如断开终端链接）会发送一些信号的原因。而接收进城处理这些信号缺省动作会让进程退出。这些信号会由于终端上敲一些特殊按键而产生。

贴一个daemon函数常见的实现:

int daemon(void)
{
pid_t pid = fork();
if( pid != 0 ) exit(0);//parent
//first children
if(setsid() == -1)
{
printf("setsid failed\n");
assert(0);
exit(-1);
}
umask(0);
pid = fork();
if( pid != 0) exit(0);
//second children
chdir ("/");
for (int i = 0; i < 3; i++)
{
close (i);
}
int stdfd = open ("/dev/null", O_RDWR);
dup2(stdfd, STDOUT_FILENO);
dup2(stdfd, STDERR_FILENO);
return 0;
}

1 、第一次fork的作用是让shell 认为本条命令 已经终止，不用挂在终端输入上。还有一个作用是为后面setsid服务。setsid的调用者不能是进程组组长(group leader).
此时父进程是进程组组长。

2 、setsid() 是本函数最重要的一个调用。它完成了daemon函数想要做的大部分事情。调用完整个函数。子进程是会话组长(sid==pid)，也是进程组组长(pgid == pid)，并且脱离了原来控制终端。到了这一步，基本上不管控制终端如何怎么样。新的进程都不会收到那些信号。

3 、经过前面2个步骤，基本想要做的都做了。第2次fork不是必须的。也看到很多开源服务没有fork第二次。fork第二次主要目的是。防止进程再次打开一个控制终端。因为打开一个控制终端的前提条件是该进程必须是会话组长。再fork一次，子进程ID != sid（sid是进程父进程的sid）。所以也无法打开新的控制终端。

daemon目的就是防止终端产生的一些信号让进程退出。上面函数并没有直接调用signal函数去处理它。而是间接通过fork和setsid函数使用更少代码优雅处理。而被有些人误以为是僵死进程的原因需要这样处理。

当然，也有很多程序不是像上面函数那样去实现。而是直接通过忽略信号方式处理。这样其实也不错，因为这些信号很少会有用到的价值。直接忽略基本上不存在误杀的情况。反正达到最终目的就可以。条条大路通罗马。

下面罗列一下控制终端会产生哪些信号。程序中只要处理好这些信号，同样能达到上面函数实现的目的。

//后台进程读取/写入终端输入产生下面两个信号，或者控制终端不存在情况读取和写入会产生

signal(SIGTTOU, SIG_IGN);

signal(SIGTTIN, SIG_IGN);

//按CTRL-C ,CTRL-\ CTRL-Z会向前台进程组发送下面这些信号

signal(SIGINT, SIG_IGN );

signal(SIGQUIT, SIG_IGN );

signal(SIGTSTP, SIG_IGN );

//终端断开，会给会话组长或孤儿进程组所有成员发送下面信号

signal(SIGHUP, SIG_IGN );

还有有些信号也可以由终端shell产生，需要关注

signal(SIGCONT, SIG_IGN );

signal(SIGSTOP, SIG_IGN );

上面这些信号，应该有些程序缺省处理（SIG_DFL）本身动作就是忽略（SIG_IGN），不是退出进程。不过按照上面写也不会造成什么问题。

dup2(stdfd, STDOUT_FILENO) 是将该程序的标准输出重定向到了黑洞，dup和dup2都可用来复制一个现存的文件描述符，使两个文件描述符指向同一个file结构体
#include <unistd.h>

int dup(int newfd);

int dup2(int newfd, int oldfd);

下面用一个简单的例子解释两个函数的用法和区别：

#include <unistd.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>

int main(void)
{
int fd, save_fd;
char msg[] = "This is a test of dup() & dup2()\n";
int test;
fd = open("somefile", O_RDWR|O_CREAT, S_IRUSR|S_IWUSR);
if(fd<0) {
perror("open");
exit(1);
}
save_fd = dup(STDOUT_FILENO);                        //运行后save_fd指向STDOUT——FILENO，即save_fd指向标准输出
printf("save_fd=%d\n",save_fd);                             //测试用
test=dup2(fd, STDOUT_FILENO);                         //运行后STDOUT_FILENO指向fd所指向的文件，即STDOUT_FILENO指向somefile
printf("dup2_1=%d\n",test);                                   //测试用 此时的标准输出不再指向显示器，因此该段测试将写入somefile文件中
close(fd);
write(STDOUT_FILENO, msg, strlen(msg));           //此时STDOUT_FILENO所指向的是somefile文件不再是标准输出流,因此该段将
//写入somefile文件中
test=dup2(save_fd, STDOUT_FILENO);                 //运行后STDOUT_FILENO指向save_fd所指向的文件,即标准输出流
printf("dup2_2=%d\n",test);                                  //测试用 此时标准输出流重新指回显示器，因此该段测试将写入显示器
write(STDOUT_FILENO, msg, strlen(msg));           //此时STDOUT_FILENO所指向的便回标准输出流该段将写入显示器
close(save_fd);
return 0;
}

守护进程与用&结尾的后台运行程序有什么区别呢？
最大的区别有几点：
1)守护进程已经完全脱离终端控制台了，而后台程序并未完全脱离终端，在终端未关闭前还是会往终端输出结果
2)守护进程在关闭终端控制台时不会受影响，而后台程序会随用户退出而停止，需要在以nohug xxx & 格式运行才能避免影响
3)守护进程的会话组和当前目录，文件描述符都是独立的。后台运行只是终端进行了一次fork，让程序在后台执行，这些都没改变。