守护进程（daemon）为什么要fork两次

aemon进程是后台守护进程，有时候也叫精灵进程(agent).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，拿来主义。但是具体为什么这么实现，却不是很透彻。

 

  见过一些面试官或被面试人。很多人解释daemon进程存在的理由是因为僵死进程。或者输入输出。其实和这些东西一毛钱关系都没有。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台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。

下面这个程序，是本人练习时做的，可以参考下，希望对所有看到这篇博文的人有所帮助......

1. #include <stdio.h>
2. #include <unistd.h>
3. #include <stdlib.h>
4. #include <sys/types.h>
5. #include <sys/stat.h>
6. #include <time.h>
7. int main()
8. {
9.     pid_t pid;
10.     int i;
11.     time_t t;
12.     FILE *fp;
14.     if((pid = fork()) < 0)
15.     {
16.         perror("fail to fork");
17.         exit(-1);
18.     }else if(pid > 0){
19.         exit(0);
20.     }
21.     setsid();
22.     if((pid = fork()) > 0)
23.         exit(0);
24.     else if(pid < 0){
25.         exit(1);
26.     }
27.     for(i = 0;i < getdtablesize();++ i)
28.         close(i);
29.     chdir("/tmp");
30.     umask(0);
31.     while(1)
32.     {
33.         sleep(2);
34.         if((fp = fopen("test.log","a")) != NULL)
35.         {
36.             t = time(0);
37.             fprintf(fp,"i'm here at %s\n",asctime(localtime(&t)));
38.             fclose(fp);
39.         }
40.     }
41. }