其他进程

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到目前为止，我们已经讨论了进程、进程的创建、父进程和子进程等等。如果不讨论其他相关进程，例如孤儿进程、僵尸进程和守护进程，这个讨论将是不完整的。

孤儿进程

顾名思义，孤儿意味着没有父进程的进程。当我们运行程序或应用程序时，应用程序的父进程是shell。当我们使用fork()创建进程时，新创建的进程是子进程，创建子进程的进程是父进程。反过来，它的父进程是shell。当然，所有进程的父进程都是init进程（进程ID → 1）。

以上是一个常见的情况，但是，如果父进程在子进程之前退出会发生什么？结果是，子进程现在变成了孤儿进程。那么它的父进程呢？它的新父进程是所有进程的父进程，也就是init进程（进程ID – 1）。

让我们用下面的例子来理解这一点。

/* 文件名: orphan_process.c */

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>

int main() {
   int pid;
   system("ps -f");
   pid = fork();
   if (pid == 0) {
      printf("Child: pid is %d and ppid is %d\n",getpid(),getppid());
      sleep(5);
      printf("Child: pid is %d and ppid is %d\n",getpid(),getppid());
      system("ps -f");
   } else {
      printf("Parent: pid is %d and ppid is %d\n",getpid(),getppid());
      sleep(2);
      exit(0);
   }
   return 0;
}

编译和执行步骤

UID         PID   PPID  C STIME TTY    TIME CMD
4581875  180558      0  0 09:19  ?     00:00:00 sh -c cd /home/cg/root/4581875; 
                                       timeout 10s main
4581875  180564 180558  0 09:19  ?     00:00:00 timeout 10s main
4581875  180565 180564  0 09:19  ?     00:00:00 main
4581875  180566 180565  0 09:19  ?     00:00:00 ps -f
Parent: pid is 180565 and ppid is 180564
UID         PID   PPID  C STIME TTY    TIME CMD
4581875  180567      0  0 09:19  ?     00:00:00 main
4581875  180820 180567  0 09:19  ?     00:00:00 ps -f
Child: pid is 180567 and ppid is 180565
Child: pid is 180567 and ppid is 0

僵尸进程

简单来说，假设您有两个进程，即父进程和子进程。父进程有责任等待子进程，然后从进程表中清理子进程的条目。如果父进程没有准备好等待子进程，而与此同时子进程完成了它的工作并退出了会怎样？现在，子进程将变成僵尸进程。当然，在父进程准备好之后，僵尸进程会被清理掉。

让我们借助一个例子来理解这一点。

/* 文件名: zombie_process.c */

#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>

int main() {
   int pid;
   pid = fork();
   if (pid == 0) {
      system("ps -f");
      printf("Child: pid is %d and ppid is %d\n",getpid(),getppid());
      exit(0);
   } else {
      printf("Parent: pid is %d and ppid is %d\n",getpid(),getppid());
      sleep(10);
      system("ps aux|grep Z");
   }
   return 0;
}

编译和执行步骤

UID         PID   PPID  C STIME TTY    TIME CMD
4581875  184946      0  0 09:20  ?     00:00:00 sh -c cd /home/cg/root/4581875; 
                                       timeout 10s main
4581875  184952 184946  0 09:20  ?     00:00:00 timeout 10s main
4581875  184953 184952  0 09:20  ?     00:00:00 main
4581875  184954 184953  0 09:20  ?     00:00:00 main
4581875  184955 184954  0 09:20  ?     00:00:00 ps -f
Child: pid is 184954 and ppid is 184953

守护进程

简单来说，没有关联shell或终端的进程被称为守护进程。为什么需要这个？这些进程在后台运行，以预定的间隔执行操作，并响应某些事件。守护进程不应该有任何用户交互，因为它作为后台进程运行。

内部Linux守护进程通常以字母“d”结尾，例如内核守护进程（ksoftirqd、kblockd、kswapd等）、打印守护进程（cupsd、lpd等）、文件服务守护进程（smbd、nmbd等）、管理数据库守护进程（ypbind、ypserv等）、电子邮件守护进程（sendmail、popd、smtpd等）、远程登录和命令执行守护进程（sshd、in.telnetd等）、引导和配置守护进程（dhcpd、udevd等）、init进程（init）、cron守护进程、atd守护进程等。

现在让我们看看如何创建一个守护进程。步骤如下：

步骤1 - 创建一个子进程。现在我们有两个进程——父进程和子进程

通常的进程层次结构是 SHELL → 父进程 → 子进程

步骤2 - 通过退出终止父进程。子进程现在成为孤儿进程，并由init进程接管。

现在的层次结构是 INIT进程 → 子进程

步骤3 - 调用setsid()系统调用创建一个新的会话，如果调用进程不是进程组组长。现在调用进程成为新会话的组长。这个进程将是这个新进程组和这个新会话中唯一的进程。

步骤4 - 将进程组ID和会话ID设置为调用进程的PID。

步骤5 - 关闭进程的默认文件描述符（标准输入、标准输出和标准错误），因为终端和shell现在与应用程序断开了连接。

/* 文件名: daemon_test.c */

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

int main(int argc, char *argv[]) {
   pid_t pid;
   int counter;
   int fd;
   int max_iterations;
   char buffer[100];
   if (argc < 2)
   max_iterations = 5;
   else {
      max_iterations = atoi(argv[1]);
      if ( (max_iterations <= 0) || (max_iterations > 20) )
      max_iterations = 10;
   }
   pid = fork();
   
   // Unable to create child process
   if (pid < 0) {
      perror("fork error\n");
      exit(1);
   }
   
   // Child process
   if (pid == 0) {
      fd = open("/tmp/DAEMON.txt", O_WRONLY|O_CREAT|O_TRUNC, 0644);
      if (fd == -1) {
         perror("daemon txt file open error\n");
         return 1;
      }
      printf("Child: pid is %d and ppid is %d\n", getpid(), getppid());
      printf("\nChild process before becoming session leader\n");
      sprintf(buffer, "ps -ef|grep %s", argv[0]);
      system(buffer);
      setsid();
      printf("\nChild process after becoming session leader\n");
      sprintf(buffer, "ps -ef|grep %s", argv[0]);
      system(buffer);
      close(STDIN_FILENO);
      close(STDOUT_FILENO);
      close(STDERR_FILENO);
   } else {
      printf("Parent: pid is %d and ppid is %d\n", getpid(), getppid());
      printf("Parent: Exiting\n");
      exit(0);
   }
   
   // Executing max_iteration times
   for (counter = 0; counter < max_iterations; counter++) {
      sprintf(buffer, "Daemon process: pid is %d and ppid is %d\n", getpid(), getppid());
      write(fd, buffer, strlen(buffer));
      sleep(2);
   }
   strcpy(buffer, "Done\n");
   write(fd, buffer, strlen(buffer));
   
   // Can't print this as file descriptors are already closed
   printf("DoneDone\n");
   close(fd);
   return 0;
}


Parent: pid is 193524 and ppid is 193523
Parent: Exiting
4581875  193525      0  0 09:23  ?      00:00:00 main
4581875  193526 193525  0 09:23  ?      00:00:00 sh -c ps -ef|grep main
4581875  193528 193526  0 09:23  ?      00:00:00 grep main
4581875  193525      0  0 09:23  ?      00:00:00 main
4581875  193529 193525  0 09:23  ?      00:00:00 sh -c ps -ef|grep main
4581875  193531 193529  0 09:23  ?      00:00:00 grep main
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