使用Python编写Linux系统守护进程实例

守护进程（daemon）是指在UNIX或其他多任务操作系统中在后台执行的电脑程序，并不会接受电脑用户的直接操控。此类程序会被以进程的形式初始化。通常，守护进程没有任何存在的父进程（即PPID=1），且在UNIX系统进程层级中直接位于init之下。守护进程程序通常通过如下方法使自己成为守护进程：对一个子进程调用fork，然后使其父进程立即终止，使得这个子进程能在init下运行。C维基百科

守护进程区别于普通用户登陆系统后运行的进程，它是直接由系统初始化，和系统用户没有关系，而用户开启的进程依存与用户连接的终端，当终端退出或断开，进程也会随着终止。
来看一下我Linux试验机的进程状态：

[root@home tmp]# ping www.baidu.com > /dev/null &
[1] 2759
[root@home tmp]# pstree -p
systemd(1)-+-agetty(157)
      |-agetty(163)
      |-avahi-daemon(129)---avahi-daemon(134)
      |-avahi-dnsconfd(125)
      |-crond(121)
      |-dbus-daemon(130)
      |-haveged(128)
      |-ifplugd(126)
      |-nginx(226)---nginx(227)
      |-ntpd(223)
      |-python(2727)
      |-rngd(124)
      |-sshd(216)---sshd(2683)---bash(2690)-+-ping(2759)
      |                   `-pstree(2760)
      |-systemd(2687)---(sd-pam)(2688)
      |-systemd-journal(76)
      |-systemd-logind(127)
      |-systemd-udevd(89)
      `-wpa_supplicant(153)

可以看到，当前有一个ping程序在后台运行，如果如断开连接，再次去登陆，ping程序是已经终止了的。也就是说，普通进程，和用户会话相关，那么，如何去编写一个和用户会话无关，一直运行在后台的进程呢？大家可能注意到了上面pid为2727的python，如果只是正常打开python，它应该是运行在bash下的，而这里却直接运行在systemd下，实际上，它是一个守护进程，来看一下python编写linux守护进程的简单实现：

#!/usr/bin/env python
import os
import signal
import time
logfile="/tmp/daemon.log"
pid=os.fork()
#exit parent process
if pid: exit()
#get the pid of subprocess
daeid=os.getpid()
os.setsid()
os.umask(0)
os.chdir("/")
#Redirection file descriptor
fd=open("/dev/null","a+")
os.dup2(fd.fileno(),0)
os.dup2(fd.fileno(),1)
os.dup2(fd.fileno(),2)
fd.close()
log=open(logfile,'a')
log.write('Daemon start up at %s\n'%(time.strftime('%Y:%m:%d',time.localtime(time.time()))))
log.close()
def reload(a,b):
  log=open(logfile,'a')
  log.write('Daemon reload at %s\n'%(time.strftime('%Y:%m:%d',time.localtime(time.time()))))
  log.close()
while True:
  signal.signal(signal.SIGHUP,reload)
  time.sleep(2)

要点是利用linux中，当一个进程的父进程终止是，系统会接管这个进程，让init成为这个进程的父进程，这时候这个进程就成为了一个守护进程。需要注意的是，通过setsid，umask和chdir做工作目录设置、关闭文件描述符、设置文件创建掩码等操作。把上面的代码保存起来，给于运行权限，并用python打开，就会看到有一个新的守护进程在运行，并且能够处理系统发送的SIGHUP信号。

以上程序仅用来测试，仅能够处理系统SIGHUP信号,请使用kill pid结束进程。