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什么是守护进程？
答：守护进程是后台运行的、系统启动是就存在的、不予任何终端关联的，用于处理一些系统级别任务的特殊进程。
实现思路：
实现一个守护进程，其实就是将普通进程按照上述特性改造为守护进程的过程。
需要注意的一点是，不同版本的 Unix 系统其实现机制不同，BSD 和 Linux 下的实现细节就不同。根据上述的特性，我们便可以创建一个简单的守护进程，这里以 Linux 系统下从终端 Shell 来启动为例。
在此有必要说一下两个概念：会话和进程组。
参考
进程都有父进程，父进程也有父进程，这就形成了一个以init进程为根的家族树。除此以外，进程还有其他层次关系：进程、进程组和会话。进程组和会话在进程之间形成了两级的层次：进程组是一组相关进程的集合，会话是一组相关进程组的集合。
这样说来，一个进程会有如下ID：
·PID：进程的唯一标识。对于多线程的进程而言，所有线程调用getpid函数会返回相同的值。
·PGID：进程组ID。每个进程都会有进程组ID，表示该进程所属的进程组。默认情况下新创建的进程会继承父进程的进程组ID。
·SID：会话ID。每个进程也都有会话ID。默认情况下，新创建的进程会继承父进程的会话ID。
前面提到过，新进程默认继承父进程的进程组ID和会话ID，如果都是默认情况的话，那么追根溯源可知，所有的进程应该有共同的进程组ID和会话ID。但是调用ps axjf可以看到，实际情况并非如此，系统中存在很多不同的会话，每个会话下也有不同的进程组。
为何会如此呢？
就像家族企业一样，如果从创业之初，所有家族成员都墨守成规，循规蹈矩，默认情况下，就只会有一个公司、一个部门。但是也有些“叛逆”的子弟，愿意为家族公司开疆拓土，愿意成立新的部门。这些新的部门就是新创建的进程组。如果有子弟“离经叛道”，甚至不愿意呆在家族公司里，他别开天地，另创了一个公司，那这个新公司就是新创建的会话组。由此可见，系统必须要有改变和设置进程组ID和会话ID的函数接口，否则，系统中只会存在一个会话、一个进程组。
进程组和会话是为了支持shell作业控制而引入的概念。
当有新的用户登录Linux时，登录进程会为这个用户创建一个会话。用户的登录shell就是会话的首进程。会话的首进程ID会作为整个会话的ID。会话是一个或多个进程组的集合，囊括了登录用户的所有活动。在登录shell时，用户可能会使用管道，让多个进程互相配合完成一项工作，这一组进程属于同一个进程组。
当用户通过SSH客户端工具（putty、xshell等）连入Linux时，与上述登录的情景是类似的。
通常，会话开始于用户登录，终止于用户退出，期间的所有进程都属于这个会话。一个会话一般包含一个会话首进程、一个前台进程组和一个后台进程组，控制终端可有可无；此外，前台进程组只有一个，后台进程组可以有多个，这些进程组共享一个控制终端。
-
前台进程组：
该进程组中的进程可以向终端设备进行读、写操作（属于该组的进程可以从终端获得输入）。该进程组的 ID 等于控制终端进程组 ID，通常据此来判断前台进程组。 -
后台进程组：
会话中除了会话首进程和前台进程组以外的所有进程，都属于后台进程组。该进程组中的进程只能向终端设备进行写操作。
下图为会话、进程组、进程和控制终端之间的关系（登录 shell 进程本身属于一个单独的进程组）。
想了解更多关于会话 Sessions 内容，可以认真读一下 这本书。
如果调用进程非组长进程，那么就能创建一个新会话：
- 该进程变成新会话的首进程
- 该进程成为一个新进程组的组长进程
- 该进程没有控制终端，如果之前有，则会被中断（会话过程对控制终端的独占性）
也就是说：组长进程不能成为新会话首进程，新会话首进程必定成为组长进程。
1、fork()创建子进程，父进程exit()退出；
这是创建守护进程的第一步。由于守护进程是脱离控制终端的，完成这一步后就会在Shell终端里造成程序已经运行完毕的假象。之后的所有工作都在子进程中完成，而用户在Shell终端里则可以执行其他命令，从而在形式上做到了与控制终端的脱离，在后台工作。
由于父进程先于子进程退出，子进程就变为孤儿进程，并由 init 进程作为其父进程收养。
2、在子进程调用setsid()创建新会话；
在调用了 fork() 函数后，子进程全盘拷贝了父进程的会话期、进程组、控制终端等，虽然父进程退出了，但会话期、进程组、控制终端等并没有改变。这还不是真正意义上的独立开来，而 setsid() 函数能够使进程完全独立出来。
setsid()创建一个新会话，调用进程担任新会话的首进程，其作用有：
- 使当前进程脱离原会话的控制
- 使当前进程脱离原进程组的控制
- 使当前进程脱离原控制终端的控制
这样，当前进程才能实现真正意义上完全独立出来，摆脱其他进程的控制。
3、再次 fork() 一个子进程，父进程exit退出；
现在，进程已经成为无终端的会话组长，但它可以重新申请打开一个控制终端，可以通过 fork() 一个子进程，该子进程不是会话首进程，该进程将不能重新打开控制终端。退出父进程。
也就是说通过再次创建子进程结束当前进程，使进程不再是会话首进程来禁止进程重新打开控制终端。
4、在子进程中调用chdir()让根目录“/”成为子进程的工作目录；
这一步也是必要的步骤。使用fork创建的子进程继承了父进程的当前工作目录。由于在进程运行中，当前目录所在的文件系统（如“/mnt/usb”）是不能卸载的，这对以后的使用会造成诸多的麻烦（比如系统由于某种原因要进入单用户模式）。因此，通常的做法是让"/"作为守护进程的当前工作目录，这样就可以避免上述的问题，当然，如有特殊需要，也可以把当前工作目录换成其他的路径，如/tmp。改变工作目录的常见函数是chdir。(避免原父进程当前目录带来的一些麻烦)
5、在子进程中调用umask()重设文件权限掩码为0；
文件权限掩码是指屏蔽掉文件权限中的对应位。比如，有个文件权限掩码是050，它就屏蔽了文件组拥有者的可读与可执行权限（就是说可读可执行权限均变为7）。由于使用fork函数新建的子进程继承了父进程的文件权限掩码，这就给该子进程使用文件带来了诸多的麻烦。因此把文件权限掩码重设为0即清除掩码（权限为777），这样可以大大增强该守护进程的灵活性。通常的使用方法为umask(0)。(相当于把权限开发)
6、在子进程中close()不需要的文件描述符；
同文件权限码一样，用fork函数新建的子进程会从父进程那里继承一些已经打开了的文件。这些被打开的文件可能永远不会被守护进程读写，但它们一样消耗系统资源，而且可能导致所在的文件系统无法卸下。其实在上面的第二步之后，守护进程已经与所属的控制终端失去了联系。因此从终端输入的字符不可能达到守护进程，守护进程中用常规方法（如printf）输出的字符也不可能在终端上显示出来。所以，文件描述符为0、1和2 的3个文件（常说的输入、输出和报错）已经失去了存在的价值，也应被关闭。（关闭失去价值的输入、输出、报错等对应的文件描述符）
for (i=0; i < MAXFILE; i++) close(i);
7、守护进程退出处理
当用户需要外部停止守护进程运行时，往往会使用 kill 命令停止该守护进程。所以，守护进程中需要编码来实现 kill 发出的signal信号处理，达到进程的正常退出。
一张简单的图可以完美诠释之前几个步骤：
至此为止，一个简单的守护进程就建立起来了。
注意守护进程一般需要在 root 权限下运行。
通过
ps -ef | grep 'daemon'
对比执行前后确实可以看到多了一个进程：
并且产生了 daemon.log，里面是这样的时间标签
-
Thu Dec 8 14:35:11 2016 -
Thu Dec 8 14:36:11 2016 -
Thu Dec 8 14:37:11 2016
最后我们想退出守护进程，只需给守护进程发送 SIGQUIT 信号即可
sudo kill -3 26454
再次使用 ps 会发现进程已经退出。
程序如下：
#include#include #include #include #include #include #include #include static bool flag = true;void create_daemon();void handler(int); int main(){ time_t t; int fd; create_daemon(); struct sigaction act; act.sa_handler = handler; sigemptyset(&act.sa_mask); act.sa_flags = 0; if(sigaction(SIGQUIT, &act, NULL)) { printf("sigaction error.\n"); exit(0); } while(flag) { fd = open("/home/mick/daemon.log", O_WRONLY | O_CREAT | O_APPEND, 0644); if(fd == -1) { printf("open error\n"); } t = time(0); char *buf = asctime(localtime(&t)); write(fd, buf, strlen(buf)); close(fd); sleep(60); } return 0;}void handler(int sig){ printf("I got a signal %d\nI'm quitting.\n", sig); flag = false;}void create_daemon(){ pid_t pid; /*(1)-----创建一个进程来用作守护进程-----*/ pid = fork(); if(pid == -1) { printf("fork error\n"); exit(1); } /*(1.1)-----------原父进程退出-------------*/ else if(pid) { exit(0); } /*(2)---setsid使子进程独立。摆脱会话控制、摆脱原进程组控制、摆脱终端控制----*/ if(-1 == setsid()) { printf("setsid error\n"); exit(1); } /*(3)---通过再次创建子进程结束当前进程，使进程不再是会话首进程来禁止进程重新打开控制终端----*/ pid = fork(); if(pid == -1) { printf("fork error\n"); exit(1); } else if(pid) { exit(0); } /*(4)---子进程中调用chdir()让根目录成为子进程工作目录----*/ chdir("/"); int i; /*(6)---关闭文件描述符(常说的输入，输出，报错3个文件)----*/ for(i = 0; i < 3; ++i) { close(i); } /*(5)---重设文件掩码为0（将权限全部开放）----*/ umask(0); return;}
以下为其他的两种实现，大同小异：
C++实现 ：
#include#include #include #include #include #include #include int main(){ pid_t pid; char buf[]="this is a dameon\n"; pid=fork();//创建一个进程用来做守护进程 if(pid>0){ //父进程退出，此时 子进程变为孤儿进程。 exit(0); } setsid(); //使子进程独立1.摆脱原会话控制 2.摆脱原进程组的控制 3.摆脱控制终端的控制 chdir("/"); //改变当前工作目录，这也是为了摆脱父进程的影响 umask(0); //重设文件权限掩码 int i; for(i=0;i<1024;i++){ //关闭文件描述符(常说的输入，输出，报错3个文件)， close(i); //因为守护进程要失去了对所属的控制终端的联系，这三个文件要关闭 } int fd=open("dameon.txt",O_CREAT|O_WRONLY|O_APPEND,0777); if(fd<0){ perror("open"); return -1; } while(1){ write(fd,buf,strlen(buf)+1); printf("This is a deamon!!\n"); sleep(5); } close(fd);}
C语言实现（有时间再研究）：
test.c文件
#include#include #include #include void init_daemon(void);//守护进程初始化函数main(){ FILE *fp; time_t t; init_daemon();//初始化为Daemon while (1)//每隔一分钟向test.log报告运行状态 { sleep(10);//睡眠一分钟 if ((fp = fopen("test.log", "a")) >= 0) { t = time(0); fprintf(fp, "I'm here at %sn",asctime(localtime(&t)) ); fclose(fp); } }}
init.c文件
#include#include #include #include #include #include void init_daemon(void){ int pid; int i; if (pid = fork()) exit(0);//是父进程，结束父进程 else if (pid< 0) exit(1);//fork失败，退出 //是第一子进程，后台继续执行 setsid();//第一子进程成为新的会话组长和进程组长 //并与控制终端分离 if (pid = fork()) exit(0);//是第一子进程，结束第一子进程 else if (pid< 0) exit(1);//fork失败，退出 //是第二子进程，继续 //第二子进程不再是会话组长 for (i = 0; i< NOFILE; ++i)//关闭打开的文件描述符 close(i); chdir("/tmp");//改变工作目录到/tmp umask(0);//重设文件创建掩模 return;}
编译：gcc –g –o test init.c test.c
执行：./test 查看进程：ps –ef 从输出可以发现test守护进程的各种特性满足上面的要求。