简单介绍一下 Linux 中的常见的一些与进程相关的操作，主要是执行命令、守护进程等。
守护进程 (daemon)
没有终端限制，让某个进程不因为用户、终端或者其他的变化而受到影响，那么就必须把这个进程变成一个守护进程。
守护进程的编程本身并不复杂，复杂的是各种版本的 Unix 的实现机制不尽相同，造成不同 Unix 环境下守护进程的编程规则并不一致。
守护进程的特性包括了：
- 后台运行；
- 与运行前的环境隔离开来，这些环境包括未关闭的文件描述符、控制终端、会话和进程组、工作目录以及文件创建 mask 等，这些环境通常是守护进程从执行它的父进程，特别是 shell，中继承下来的；
- 守护进程的启动方式有其特殊之处，可以从启动脚本
/etc/rc.d中启动，crond启动，还可以由用户终端执行。
编程步骤包括了。
1. 后台运行
创建子进程，父进程退出，在进程中调用 fork()，然后使父进程终止，让 Daemon 在子进程中后台执行，此时在形式上脱离了控制终端。
2. 脱离控制终端、登录会话和进程组
进程属于一个进程组，进程组号 (GID) 就是进程组长的进程号；会话可以包含多个进程组，这些进程组共享一个控制终端；这个控制终端通常是创建进程的登录终端。
控制终端、登录会话和进程组通常是从父进程继承下来的，我们的目的就是要摆脱它们，使之不受它们的影响。在此通过调用 setsid() 创建新的会话+进程组，并使当前进程成为会话组长。
注意，当进程是会话组长时 setsid() 调用失败，但第一步已保证该进程不是会话组长。调用成功后，进程成为新的会话组长和新的进程组长，并与原来的登录会话和进程组脱离。由于会话过程对控制终端的独占性，进程同时与控制终端脱离。
3. 禁止进程重新打开控制终端
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，可以通过使进程不再成为会话组长来禁止进程重新打开控制终端。
一般来说，也就是再次 fork() 一次，不过这个是可选的。
4. 关闭打开的文件描述符
进程从创建它的父进程那里继承了打开的文件描述符，如不关闭，将会浪费系统资源，造成进程所在的文件系统无法卸下以及引起无法预料的错误。
一般需要关闭 0~2 标准输出。
5. 改变当前工作目录
进程活动时，其工作目录所在的文件系统不能卸下，一般需要将工作目录改变到根目录。对于需要转储核心，写运行日志的进程将工作目录改变到特定目录如 chdir("/tmp") 。
6.重设文件权限掩模
进程从创建它的父进程那里继承了文件权限掩模，它可能修改守护进程所创建的文件的存取位，为防止这一点，将文件创建掩模清除 umask(0)。
注意，设置掩码时，使用的是八进制，例如 umask(022)。
7. 处理 SIGCHLD 信号
处理 SIGCHLD 信号并不是必须的，但对于某些进程，特别是服务器进程往往在请求到来时生成子进程处理请求。如果父进程不等待子进程结束，子进程将成为僵尸进程 (zombie) 从而占用系统资源。如果父进程等待子进程结束，将增加父进程的负担，影响服务器进程的并发性能。
在 Linux 下可以简单地将 SIGCHLD 信号的操作设为 SIG_IGN，signal(SIGCHLD, SIG_IGN)，这样，内核在子进程结束时不会产生僵尸进程，这一点与 BSD4 不同，BSD4 下必须显式等待子进程结束才能释放僵尸进程。
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/stat.h>
int main(void)
{
FILE *fp;
time_t t;
int pid;
int i;
printf("Before fork , pgid=%d, ppid=%d, pid=%d, sid=%d\n",
getpgid(getpid()), getppid(), getpid(), getsid(getpid()));
pid = fork(); // STEP 1
if (pid < -1) { // error
perror("fork()");
exit(EXIT_FAILURE);
} else if (pid != 0) { // parent
fprintf(stdout, "Parent PID(%d) running\n", pid);
exit(EXIT_SUCCESS);
}
printf("Forked before sid, pgid=%d, ppid=%d, pid=%d, sid=%d\n",
getpgid(getpid()), getppid(), getpid(), getsid(getpid()));
/* child */
setsid(); // STEP 2, Detach from session.
printf("Forked after sid , pgid=%d, ppid=%d, pid=%d, sid=%d\n",
getpgid(getpid()), getppid(), getpid(), getsid(getpid()));
pid = fork(); // STEP 3, fork again to prevent recreate a console.
if (pid < -1) { // error
perror("fork()");
exit(EXIT_FAILURE);
} else if (pid != 0) { // parent
fprintf(stdout, "Parent PID(%d) running\n", pid);
exit(EXIT_SUCCESS);
}
printf("After second fork, pgid=%d, ppid=%d, pid=%d, sid=%d\n",
getpgid(getpid()), getppid(), getpid(), getsid(getpid()));
sleep(1);
printf("Sleep for a while, pgid=%d, ppid=%d, pid=%d, sid=%d\n",
getpgid(getpid()), getppid(), getpid(), getsid(getpid()));
for(i = 0; i < getdtablesize(); i++) // STEP 4, close all opend file discript.
close(i);
chdir("/tmp"); // STEP 5
umask(022); // STEP 6
while (1) {
fp = fopen("test.log", "a");
if(fp != NULL ) {
t = time(0);
fprintf(fp, "I'm here at %s\n", asctime(localtime(&t)) );
fclose(fp);
}
sleep(60);
}
}
可以通过如下命令查看当前进程的状态。
$ ps -axo pid,ppid,pgid,sid,state,comm | grep test
实际上，在上述的第二步中，可以再执行一次 fork() 操作。
第一次 fork() 后子进程继承了父进程的进程组 ID，但有一个新进程 ID，这就保证了子进程不是一个进程组的首进程。
然后 setsid() 是为了跟主进程的 SID PGID 脱离设置成子进程的 SID PGID，此时其父进程是 1 ，SID PGID 均等于 PID 。
虽然此时子进程已经被 init 接管了，但是只有 setsid() 之后才算是跟那个主进程完全脱离，不受他的影响 (原进程组、会话组被 kill 后该进程不会退出)。
第二次 fork()
第二次 fork() 不是必须的，主要目的是为了防止进程再次打开一个控制终端(暂时不知道如何打开)。
因为打开一个控制终端的前提条件是该进程必须是会话组长，那么再 fork() 一次后，子进程 ID 不再等于 sid (sid 是进程父进程的 sid)，所以也无法打开新的控制终端。
此时这个子进程是首进程了，然后此时为了避免他是首进程，所以又 fork() 了一次，此时其父进程是上次 fork() 的进程，当父进程退出后其父进程变为 1 。
及时已经关闭所有的文件描述符，那么打印消息时仍然会打印到原终端。
防止出现僵尸进程
另外一种说法是为了防止出现僵尸进程。
每次调用父进程必须要保证可以快速退出，否则会导致子进程的父进程 ID 仍然为原进程，如果此时子进程先退出就会成为僵尸进程，即使已经调用了 setsid()。
无论如何都必须要保证父进程的快速推出，否则不管是 fork 了几次，仍然会出现僵尸进程。