创建守护进程的深入分析

原文：http://bbs.chinaunix.net/forum.php?mod=viewthread&tid=4071026&page=1#pid23806182

创建守护进程的过程有两种：

一、fork两次

int main()
{
if(fork())
exit(0);
setsid()
if(fork())
exit(0);
//守护进程代码
}

二、

int main()
{
if(fork())
exit(0);
setsid()
//守护进程代码
}

其实两种方法在某种程度上来说都可以，但是double fork会带来一些区别。

首先，我们得搞清楚这些代码都干了什么：

1、第一次fork，确保当前的process一定不是session leader，关于session，继续往下看

2、setsid，创建新的session，因为session leader调用setsid不会创建新session，所以我们才需要之前的那个fork。

那session到底是什么？当你通过控制台登录时，你就创建了一个session，一个session就是一个controlling terminal、一个controlling process group，再加上一堆后台process group，其中controlling process一般就是login shell，controlling terminal就是你在敲键盘看显示器的那个“终端”。在shell中，你可以用”&”将一个命令在后台运行，或者你可以按Ctrl-Z，然后用bg命令将其放入后台，这时你可以用jobs命令看到后台运行的进程，这些后台进程就是background process group

看看当你logout的时候会发生什么，此时controlling terminal会被关闭，这个session中所有进程都会收到SIGHUP和SIGTERM/SIGQUIT，对于这些信号的缺省操作就是结束进程。

作为一个daemon，你当然不希望用户logout的时候就退出，解决方案有几种，一种就是忽略上述所有信号，例如nohup程序干的就是这个，但这样做有个小问题，很多程序使用信号作为一种简单的IPC机制，忽略这些信号会导致这种IPC失效；另外一种方案就是让进程从这个controlling terminal上脱离，setsid将会创建一个新的session，使当前进程成为新session的leader，并且不再关联之前session的controlling terminal。

3、第二次fork，这件事情有点晦涩，其实很多文档上并没说的太清楚，具体原因是这样的，即使一个进程创建了新的session，它依然有可能获得一个controlling terminal，比如你可以用ioctl(TIOCSCTTY)，这样做的后果就是，新的session有了controlling terminal，然后前面我们提到的所有问题依然可能发生。为了彻底解决这个问题，我们需要第二次fork，因为ioctl(TIOCSCTTY)手册中在非常不起眼的地方提到了，只有session leader才能为session打开controlling terminal，第二次fork之后，子进程就是session中第二个进程，它这辈子再没机会成为session leader了（除非它调用setsid），也就再没能力打开controlling terminal了。这样我们就一劳永逸的解决了所有问题。

所以，如果你的程序行为很固定，你知道它不会无聊到去打开controlling terminal的话，第二次fork其实是不必要的，但是如果你是在写一个库，而且不知道使用它的程序到底会有什么样的行为，你最好还是再fork一次。

其实干了所有上述的事，依然还有一些遗留问题，你还需要：

1、chdir(“/”)，这样可以防止你的程序工作目录所在的文件系统无法umount的问题

2、close/reopen所有你不需要的fd，尤其是stdin/stdout，因为这些fd是从父进程继承下来的，如果它们是管道，而对端有关闭了，读写它们会产生SIGPIPE

3、设置正确的umask，这也是从父进程继承下来的，不一定是你想要的值

4、设置适当的env，同上

5、设置适当的sigmask

6、如果你的daemon需要创建子进程，你可能还需要signal(SIGCHLD, SIG_IGN)，防止退出的子进程成为zombie