Linux下的守護進程（Python和C版）

           摘要：守護進程（daemon）是指在UNIX或其他多任務操作系統中在後臺執行的電腦程序，並不會接受電腦用戶的直接操控。此類程序會被以進程的形式初始化。守護進程程序的名稱通常以字母“d”結尾：例如，syslogd就是指管理系統日誌的守護進程。（維基百科）

           編程原則：在後臺運行(fork)  ---- 脫離控制終端(setsid) ---- 禁止進程重新打開控制終端(fork) ---- 切換工作目錄(chdir) ---- 重定向標準輸入/輸出/出錯(dup2) ---- 重設文件創建權限(umask)

           Pythone版本：

# -*- coding: utf-8 -*-
''' daemon.py'''

import atexit
import os
import sys
import time
from signal import signal, SIGTERM, SIGKILL


class Daemon(object):
    
    def __init__(self, pidfile, stdin='/dev/null', stdout='/dev/null', stderr='/dev/null'):
        self.stdin = stdin
        self.stdout = stdout
        self.stderr = stderr
        self.pidfile = pidfile
        self.umask = 0

    def daemonize(self):
        #後臺運行
        try:
            pid = os.fork()
            if pid > 0:
				#脫離shell(脫殼)
                sys.exit(0)
        except OSError, e:
            sys.stderr.write('fork #1 failed: %d (%s)\n' % (e.errno, e.strerror))
            sys.exit(1)
        
        #脫離控制終端
        os.setsid()
        
        #第二次fork，禁止進程重新打開控制終端
        try:
            pid = os.fork()
            if pid > 0:
                #脫離第一個子進程
                sys.exit(0)
        except OSError, e:
            sys.stderr.write('fork #2 failed: %d (%s)\n' % (e.errno, e.strerror))
            sys.exit(1)
            
        #改變當前工作目錄（防止當前工作目錄無法卸載）
        os.chdir('/')
        
        #重定向標準輸入/輸出/錯誤
        sys.stdout.flush()
        sys.stderr.flush()
        si = file(self.stdin, 'r')
        so = file(self.stdout, 'a+')
        se = file(self.stderr, 'a+', 0)
        os.dup2(si.fileno(), sys.stdin.fileno()) #fileno()返回文件描述符
        os.dup2(so.fileno(), sys.stdout.fileno())
        os.dup2(se.fileno(), sys.stderr.fileno())
        
        #重設文件創建權限
        self.umask = os.umask(0)
        
        #記錄最終孤兒進程ID（第二個子進程）
        self.write_pid()
        
        #註冊程序退出時的回調函數
        atexit.register(self.delpid)
        
    def write_pid(self):
        # write pidfile
        if not self.pidfile:
            return
        pid = str(os.getpid())
        try:
            os.umask(self.umask)
            file(self.pidfile, 'w').write('%s\n' % pid)
        except Exception, wpid_err:
            sys.stderr.write(u'Error trying to write pid file: %s\n' % wpid_err)
            sys.exit(1)
        os.umask(0)
        atexit.register(self.delpid)

    def delpid(self):
        try:
            os.unlink(self.pidfile)
        except OSError as err:
            message = 'Error trying to remove PID file: %s\n'
            sys.stderr.write(message % err)

    def start(self):
        """
        Start the daemon
        """
        # Check for a pidfile to see if the daemon already runs
        try:
            pf = file(self.pidfile, 'r')
            pid = int(pf.read().strip())
            pf.close()
        except IOError:
            pid = None

        if pid:
            message = 'pidfile %s already exist. Daemon already running?\n'
            sys.stderr.write(message % self.pidfile)
            sys.exit(1)

        # Start the daemon
        self.daemonize()
        self.run()

    def stop(self):
        """
        Stop the daemon
        """
        # Get the pid from the pidfile
        try:
            pf = file(self.pidfile, 'r')
            pid = int(pf.read().strip())
            pf.close()
        except IOError:
            pid = None
            
        sys.stdout.write("%s\n" %pid)
        
        if not pid:
            message = 'pidfile %s does not exist. Is the Daemon running?\n'
            sys.stderr.write(message % self.pidfile)
            return  # not an error in a restart

        # Try killing the daemon process
        try:
            os.kill(pid, SIGKILL)
            time.sleep(0.1)
            sys.stdout.write("kill %s\n" %pid)
            os.unlink(self.pidfile)
        except OSError, err:
            if err.errno == 3:
                if os.path.exists(self.pidfile):
                    message = "Daemon's not running? removing pid file %s.\n"
                    sys.stderr.write(message % self.pidfile)
                    os.remove(self.pidfile)
            else:
                sys.stderr.write(err.strerror)
                sys.exit(1)

    def restart(self):
        """
        Restart the daemon
        """
        self.stop()
        self.start()

    def run(self):
        pass

            測試用例：

#!/usr/bin/env python
'''pydaemo.py'''

import sys, time, os
from daemon import Daemon

class MyDaemon(Daemon):
	def run(self):
		while True:
			time.sleep(1)
			
if __name__ == "__main__":
	A = MyDaemon("/tmp/daemon.pid")
	if len(sys.argv) == 2:
		if 'start' == sys.argv[1]:
			A.start()
		elif 'stop' == sys.argv[1]:
			A.stop()
		elif 'restart' == sys.argv[1]:
			A.restart()
		else:
			print "Unknown command"
			sys.exit(1)
		sys.exit(0)
	else:
		print "usage: %s start|stop|restart" % sys.argv[0]
		sys.exit(1)

          C版：

#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <fcntl.h>
/**init.c**/

void init_daemon(void)
{
    pid_t pid;
    int fd;
    
    //後臺運行
    if(pid = fork())
        exit(0);
    else if(pid < 0)
        exit(1);

    printf("脫離控制終端\n");
    setsid();
    
    //禁止進程重新打開控制終端
    if(pid = fork())
        exit(0);
    else if(pid < 0)
        exit(1);
    
    printf("切換工作目錄\n");
    chdir("/");
    
    fd = open("/dev/null", O_RDWR, 0);
    if(fd != -1)
    {
        printf("重定向標準輸入/輸出/出錯\n");
        dup2(fd, STDIN_FILENO);
        dup2(fd, STDOUT_FILENO);
        dup2(fd, STDERR_FILENO);
        if(fd >2)
            close(fd);
    }
    
    printf("重設文件創建權限\n");
    umask(0);
}

//測試
int main(void)
{
    init_daemon();
    /**以下就是業務代碼**/
    while(1)
        sleep(1);
    return 0;
}

          總結：以上是比較傳統的守護進程編程方式，更好的方法是利用dbus來實現交互式的守護進程，比如一個圖形界面程序，通過dbus調用一個後臺程序來採取數據，並可以按需啓動/關閉後臺進程。