何为守护进程？

守护进程是一种在后台执行，而不由用户直接交互的电脑程序。此类程序会被以进程的形式初始化。守护进程程序的名字通常以字母 d 结尾，以指明这个进程实际是守护进程，如：syslogd，sshd 等。

编程原则？

创建守护进程分为以下几个步骤：

首先要做的就是调用 umask 函数，将文件模式创建屏蔽字设置为一个已知的值（通常为 0）。因为继承得来的文件模式创建屏蔽字可能会被设置为拒绝某些权限。如果守护进程要创建文件，那么它可能要设置特定的权限。例如：若守护进程要创建组可读、组可写的文件，继承的文件模式创建屏蔽字可能会屏蔽上述两种权限中的一种，而使其无法发挥作用。
另一方面，如果守护进程调用库函数创建文件，那么将文件模式创建屏蔽字设置为一个限制性更强的值（如 007）可能会更明智，因为库函数可能不允许调用者通过一个显示的函数参数来设置权限。
调用 fork，然后使父进程 exit。这样做实现了以下几点：第一，如果该守护进程是作为一条简单的 shell 命令启动的，那么父进程终止会让 shell 认为这条命令已经执行完毕。第二，虽然子进程继承了父进程的进程组 ID，但获得了一个新的进程 ID，这就使得子进程不是一个进程组的组长进程。这是下面 setsid 调用的先决条件。
调用 setsid 创建一个新会话。这样使调用进程：a) 成为新会话的首进程，b) 成为一个新进程组的组长进程，c) 没有控制终端。

在基于 System V 的系统中，有人建议在此时再次调用 fork，终止父进程，继续使用子进程中的守护进程。这就保证了该守护进程不是会话首进程，于是按照 System V 规则，可以防止它取得控制终端。为了避免取得控制终端的另一种方法是，打开一个终端设备时指定 O_NOCTTY。
将当前工作目录更改为根目录。从父进程继承来的当前目录可能在一个挂载的文件系统中。因为守护进程通常在系统再引导之前一直都存在，所以该文件系统将不能被卸载。
关闭不再需要的文件描述符。这使守护进程不再持有从父进程继承来的任何描述符（可以通过 open_max() 函数或 getrlimit() 函数获取拥有的最高文件描述符值，并关闭直到该值的所有描述符）。
某些守护进程打开 /dev/null 使其具有文件描述符 0、1 和 2。但是任何一个试图读标准输入、写标准输出或标准错误的库例程都不会产生任何效果。因为守护进程并不雨终端设备相关联，所以其输出无处显示，也无处从交互式用户那里接收输入。即使守护进程是从交互式会话启动的，但是守护进程是在后台运行的，所以登录会话的终止并不影响守护进程。如果其他用户在同一终端设备上登录，我们不希望在终端设备上见到守护进程的输出，用户也不希望他们在终端上的输入被守护进程读取。

Let’s begin

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

void daemonize(const char *path)
{
    int i, fd0, fd1, fd2;
    pid_t pid;
    struct rlimit rl;
    struct sigaction sa;

    // 清除文件创建掩码
    umask(0);
    // 获取文件描述符最大编号
    if (getrlimit(RLIMIT_NOFILE, &rl) < 0)
    {
        printf("%s: can't get file limit\n", path);
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    // 创建子进程
    if ((pid = fork()) < 0)
    {
        printf("%s: can't fork\n", path);
        exit(EXIT_FAILURE);
    } else if (pid != 0)
    {
        // 父进程退出
        exit(EXIT_SUCCESS);
    }
    // 创建与一个新的会话
    setsid();

    sa.sa_handler = SIG_IGN;
    sigemptyset(&sa.sa_mask);
    sa.sa_flags = 0;

    if (sigaction(SIGHUP, &sa, NULL) < 0)
    {
        printf("%s: can't ignore SIGHUP\n", path);
        exit(EXIT_FAILURE);
    }
    if ((pid = fork()) < 0)
    {
        printf("%s: can't fork again\n", path);
        exit(EXIT_FAILURE);
    } else if (pid != 0)
    {
        // 父进程退出
        exit(EXIT_SUCCESS);
    }

    // 将当前工作目录改为 "/"
    if (chdir("/") < 0)
    {
        printf("%s: can't change directory to /\n", path);
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    // 关闭所有的文件描述符
    if (rl.rlim_max == RLIM_INFINITY)
    {
        rl.rlim_max = 1024;
    }
    for (i = 0; i < rl.rlim_max; i++)
    {
        close(i);
    }

    // 附加文件描述符 0、1、2 到 /dev/null
    fd0 = open("/dev/null", O_RDWR);
    fd1 = dup(0);
    fd2 = dup(0);

    // 为了进行日志记录，需要初始化日志配置
    openlog(path, LOG_CONS, LOG_DAEMON);
    if (fd0 != 0 || fd1 != 1 || fd2 != 2)
    {
        syslog(LOG_ERR, "unexpected file descriptor %d %d %d", fd0, fd1, fd2);
        exit(EXIT_FAILURE);
    }
}

参考

【UNIX 环境高级编程】

Tubetrue01

C 迷你系列（七）创建守护进程

何为守护进程？

编程原则？

Let’s begin

参考