PHP 구현 데몬은 pcntl
및 posix
확장을 통해 구현할 수 있습니다. pcntl
与 posix
扩展实现。
编程中需要注意的地方有:
pcntl_fork()
以及 posix_setsid
让主进程脱离终端pcntl_signal()
忽略或者处理 SIGHUP
信号pcntl_fork()
或者 pcntl_signal()
忽略 SIGCHLD
信号防止子进程变成 Zombie 进程umask()
设定文件权限掩码,防止继承文件权限而来的权限影响功能STDIN/STDOUT/STDERR
重定向到 /dev/null
或者其他流上如果要做的更好,还需要注意:
chdir()
防止操作错误路径文章的主角守护进程(daemon),Wikipedia 上的定义是:
在一个多任务的电脑操作系统中,守护进程(英语:daemon,/ˈdiːmən/或/ˈdeɪmən/)是一种在后台执行的电脑程序。此类程序会被以进程的形式初始化。守护进程程序的名称通常以字母“d”结尾:例如,syslogd就是指管理系统日志的守护进程。
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:对一个子进程运行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。这种方法通常被称为“脱壳”。
UNIX环境高级编程(第二版)(以下使用简称 APUE 指代) 13章有云:
守护进程也成精灵进程( daemon )是生存周期较长的一种进程。它们常常在系统自举时启动,仅在系统关闭时才终止。因为他们没有控制终端,所以说他们是在后台运行的。
这里注意到,daemon有如下特征:
想要查看运行中的守护进程可以通过 ps -ax
或者 ps -ef
查看,其中 -x
表示会列出没有控制终端的进程。
fork 系统调用用于复制一个与父进程几乎完全相同的进程,新生成的子进程不同的地方在于与父进程有着不同的 pid 以及有不同的内存空间,根据代码逻辑实现,父子进程可以完成一样的工作,也可以不同。子进程会从父进程中继承比如文件描述符一类的资源。
PHP 中的 pcntl
扩展中实现了 pcntl_fork()
函数,用于在 PHP 中 fork 新的进程。
setsid 系统调用则用于创建一个新的会话并设定进程组 id。
这里有几个概念:会话
,进程组
。
在 Linux 中,用户登录产生一个会话(Session),一个会话中包含一个或者多个进程组,一个进程组又包含多个进程。每个进程组有一个组长(Session Leader),它的 pid 就是进程组的组 id。进程组长一旦打开一个终端,这一个终端就被称为控制终端。一旦控制终端发生异常(断开、硬件错误等),会发出信号到进程组组长。
后台运行程序(如 shell 中以&
结尾执行指令)在终端关闭之后也会被杀死,就是没有处理好控制终端断开时发出的SIGHUP
信号,而SIGHUP
信号对于进程的默认行为则是退出进程。
调用 setsid
系统调用之后,会让当前的进程新建一个进程组,如果在当前进程中不打开终端的话,那么这一个进程组就不会存在控制终端,也就不会出现因为关闭终端而杀死进程的问题。
PHP 中的 posix
扩展中实现了 posix_setsid()
pcntl_fork()
및 posix_setsid
를 사용하여 주요 프로세스를 가져옵니다. 터미널pcntl_signal()
을 통해 SIGHUP
신호를 무시하거나 처리합니다.를 두 번 전달해야 합니다. >pcntl_fork()
또는 pcntl_signal() SIGCHLD
신호를 무시하여 하위 프로세스가 좀비 프로세스가 되는 것을 방지합니다.umask()
를 통한 권한 마스크STDIN/STDOUT/STDERR
를 다음으로 리디렉션합니다. /dev/null
또는 기타 스트리밍 chdir()
작업 오류 방지기사 데몬(daemon)의 주인공, 위키피디아의 정의는 다음과 같습니다.
🎜멀티 태스킹 컴퓨터 운영 체제에서 데몬 프로세스(영어: daemon, /ˈdiːmən/ 또는 /ˈdeə려mən/)는 백그라운드에서 실행되는 컴퓨터 프로그램입니다. 이러한 프로그램은 프로세스로 초기화됩니다. 데몬 프로그램의 이름은 일반적으로 문자 "d"로 끝납니다. 예를 들어 syslogd는 시스템 로그를 관리하는 데몬을 나타냅니다.🎜Advanced Programming in UNIX Environment(Second Edition)(이하 APUE) 13장은 다음과 같이 말합니다. 🎜
일반적으로 데몬 프로세스에는 기존 상위 프로세스(즉, PPID=1)가 없으며 UNIX 시스템 프로세스 계층에서 init 바로 아래에 있습니다. 데몬 프로그램은 일반적으로 하위 프로세스에서 포크를 실행한 다음 하위 프로세스가 init에서 실행될 수 있도록 상위 프로세스를 즉시 종료하여 자체적으로 데몬을 만듭니다. 이 방법을 흔히 "쉘링"이라고 합니다. 🎜
🎜Daemon 프로세스는 elf 프로세스(데몬)라고도 하며 수명 주기 프로세스가 더 깁니다. . 시스템이 부팅될 때 시작되고 시스템이 종료될 때만 종료되는 경우가 많습니다. 제어 터미널이 없기 때문에 백그라운드에서 실행된다고 합니다. 🎜🎜데몬은 다음과 같은 특징을 가지고 있습니다: 🎜
ps -ax
또는 ps -ef
를 통해 볼 수 있습니다. 여기서 -x
는 나열된다는 의미입니다. 터미널을 제어하는 프로세스가 없습니다. 🎜pcntl
확장은 PHP에서 새 프로세스를 분기하는 데 사용되는 pcntl_fork()
함수를 구현합니다. 🎜세션
, 프로세스 그룹
등 여러 개념이 있습니다. 🎜🎜Linux에서는 사용자 로그인이 세션을 생성합니다. 세션에는 하나 이상의 프로세스 그룹이 포함되며 프로세스 그룹에는 여러 프로세스가 포함됩니다. 각 프로세스 그룹에는 세션 리더가 있으며 해당 pid는 프로세스 그룹의 그룹 ID입니다. 프로세스 리더가 터미널을 열면 이 터미널을 제어 터미널이라고 합니다. 제어 터미널에서 예외(연결 끊김, 하드웨어 오류 등)가 발생하면 프로세스 그룹 리더에게 신호가 전송됩니다. 🎜🎜백그라운드 실행 프로그램(예: &
로 끝나는 쉘 실행 명령)도 터미널이 닫힌 후에 종료됩니다. > 신호가 올바르게 처리되고 프로세스에 대한 SIGHUP
신호의 기본 동작은 프로세스를 종료하는 것입니다. 🎜🎜 setsid
시스템 호출을 호출한 후 현재 프로세스는 새 프로세스 그룹을 생성합니다. 현재 프로세스에서 터미널이 열리지 않으면 이 프로세스 그룹에 제어 터미널이 없습니다. 제어 터미널이 없을 것입니다. 터미널을 닫으면 프로세스가 종료되는 문제가 발생합니다. 🎜🎜PHP의 posix
확장은 PHP에서 새 프로세스 그룹을 설정하는 데 사용되는 posix_setsid()
함수를 구현합니다. 🎜🎜고아 프로세스🎜🎜부모 프로세스가 자식 프로세스보다 먼저 종료되면 자식 프로세스는 고아 프로세스가 됩니다. 🎜🎜init 프로세스는 orphan 프로세스를 채택합니다. 즉, orphan 프로세스의 ppid는 1이 됩니다. 🎜먼저 setsid
시스템 호출은 프로세스 그룹 리더가 호출할 수 없으며 -1을 반환합니다. setsid
系统调用不能由进程组组长调用,会返回-1。
二次 fork 操作的样例代码如下:
$pid1 = pcntl_fork(); if ($pid1 > 0) { exit(0); } else if ($pid1 < 0) { exit("Failed to fork 1\n"); } if (-1 == posix_setsid()) { exit("Failed to setsid\n"); } $pid2 = pcntl_fork(); if ($pid2 > 0) { exit(0); } else if ($pid2 < 0) { exit("Failed to fork 2\n"); }
假定我们在终端中执行应用程序,进程为 a,第一次 fork 会生成子进程 b,如果 fork 成功,父进程 a 退出。b 作为孤儿进程,被 init 进程托管。
此时,进程 b 处于进程组 a 中,进程 b 调用 posix_setsid
要求生成新的进程组,调用成功后当前进程组变为 b。
此时进程 b 事实上已经脱离任何的控制终端,例程:
<?php cli_set_process_title('process_a'); $pidA = pcntl_fork(); if ($pidA > 0) { exit(0); } else if ($pidA < 0) { exit(1); } cli_set_process_title('process_b'); if (-1 === posix_setsid()) { exit(2); } while(true) { sleep(1); }
执行程序之后:
➜ ~ php56 2fork1.php ➜ ~ ps ax | grep -v grep | grep -E 'process_|PID' PID TTY STAT TIME COMMAND 28203 ? Ss 0:00 process_b
从 ps 的结果来看,process_b 的 TTY 已经变成了 ?
,即没有对应的控制终端。
代码走到这里,似乎已经完成了功能,关闭终端之后 process_b 也没有被杀死,但是为什么还要进行第二次 fork 操作呢?
StackOverflow 上的一个回答写的很好:
The second fork(2) is there to ensure that the new process is not a session leader, so it won’t be able to (accidentally) allocate a controlling terminal, since daemons are not supposed to ever have a controlling terminal.
这是为了防止实际的工作的进程主动关联或者意外关联控制终端,再次 fork 之后生成的新进程由于不是进程组组长,是不能申请关联控制终端的。
综上,二次 fork 与 setsid 的作用是生成新的进程组,防止工作进程关联控制终端。
一个进程收到 SIGHUP
信号的默认动作是结束进程。
而 SIGHUP
会在如下情况下发出:
由于实际的工作进程不在前台进程组中,而且进程组的组长已经退出并且没有控制终端,不处理正常情况下当然也没有问题,然而为了防止偶然的收到 SIGHUP
导致进程退出,也为了遵循守护进程程序设计的惯例,还是应当处理这一信号。
简单来说,子进程先于父进程退出,父进程没有调用 wait
系统调用处理,进程变为 Zombie 进程。
子进程先于父进程退出时,会向父进程发送 SIGCHLD
信号,如果父进程没有处理,子进程也会变为 Zombie 进程。
Zombie 进程会占用可 fork 的进程数,Zombie 进程过多会导致无法 fork 新的进程。
此外,Linux 系统中 ppid 为 init 进程的进程,变为 Zombie 后会由 init 进程回收管理。
从 Zombie 进程的特点,对于多进程的daemon,可以通过两个途径解决这一问题:
SIGCHLD
信号父进程处理信号无需多说,注册信号处理回调函数,调用回收方法即可。
对于让子进程被 init 接管,则可以通过2次 fork 的方法,让第一次 fork 出的子进程 a 再 fork 出实际的工作进程 b,让 a 先行退出,使得 b 成为孤儿进程,这样就能被 init 进程托管了。
umask 会从父进程中继承,影响创建文件的权限。
PHP 手册上提到:
umask() 将 PHP 的 umask 设定为 mask & 0777 并返回原来的 umask。当 PHP 被作为服务器模块使用时,在每个请求结束后 umask 会被恢复。
如果父进程的 umask 没有设定好,那么在执行一些文件操作时,会出现意想不到的效果:
➜ ~ cat test_umask.php <?php chdir('/tmp'); umask(0066); mkdir('test_umask', 0777); ➜ ~ php test_umask.php ➜ ~ ll /tmp | grep umask drwx--x--x 2 root root 4.0K 8月 22 17:35 test_umask
所以,为了保证每一次都能按照预期的权限操作文件,需要置0 umask 值。
这里的0/1/2分别指的是 STDIN/STDOUT/STDERR
,即标准输入/输出/错误三个流。
首先来看一个样例:
<?php // not_redirect_std_stream_daemon.php $pid1 = pcntl_fork(); if ($pid1 > 0) { exit(0); } else if ($pid1 < 0) { exit("Failed to fork 1\n"); } if (-1 == posix_setsid()) { exit("Failed to setsid\n"); } $pid2 = pcntl_fork(); if ($pid2 > 0) { exit(0); } else if ($pid2 < 0) { exit("Failed to fork 2\n"); } umask(0); declare(ticks = 1); pcntl_signal(SIGHUP, SIG_IGN); echo getmypid() . "\n"; while(true) { echo time() . "\n"; sleep(10); }
上述代码几乎完成了文章最开始部分提及的各个方面,唯一不同的是没有对标准流做处理。通过 php not_redirect_std_stream_daemon.php
➜ ~ strace -p 6723 Process 6723 attached - interrupt to quit restart_syscall(<... resuming interrupted call ...>) = 0 write(1, "1503417004\n", 11) = 11 rt_sigprocmask(SIG_BLOCK, [CHLD], [], 8) = 0 rt_sigaction(SIGCHLD, NULL, {SIG_DFL, [], 0}, 8) = 0 rt_sigprocmask(SIG_SETMASK, [], NULL, 8) = 0 nanosleep({10, 0}, 0x7fff71a30ec0) = 0 write(1, "1503417014\n", 11) = -1 EIO (Input/output error) close(2) = 0 close(1) = 0 munmap(0x7f35abf59000, 4096) = 0 close(0) = 0🎜 🎜🎜 터미널에서 애플리케이션을 실행하고 프로세스가 다음과 같다고 가정합니다. 첫 번째 포크는 포크가 성공하면 b. 상위 프로세스 a가 종료됩니다. b 고아 프로세스로서 init 프로세스에 의해 호스팅됩니다. 🎜🎜이때 프로세스 b는 프로세스 그룹 a에 속해 있으며, 프로세스 b는
posix_setsid
를 호출하여 호출이 성공한 후 현재 프로세스 그룹이 b가 됩니다. 🎜🎜이때 프로세스 b는 실제로 모든 제어 터미널에서 분리되었습니다. 루틴: 🎜for (i = 0; i < rl.rlim_max; i++) close(i); fd0 = open("/dev/null", O_RDWR); fd1 = dup(0); fd2 = dup(0);🎜 🎜🎜프로그램 실행 후: 🎜
关闭所有可以打开的文件描述符,包括标准输入输出错误; 打开/dev/null并赋值给变量fd0,因为标准输入已经关闭了,所以/dev/null会绑定到0,即标准输入; 因为最小未分配文件描述符为1,复制文件描述符0到文件描述符1,即标准输出也绑定到/dev/null; 因为最小未分配文件描述符为2,复制文件描述符0到文件描述符2,即标准错误也绑定到/dev/null;🎜 🎜🎜ps 결과에서 process_b의 TTY는
가 되었나요?
즉, 해당 제어 터미널이 없습니다. 🎜🎜이 시점에서 코드의 기능이 완료된 것 같습니다. process_b는 터미널을 닫은 후에도 종료되지 않았지만 두 번째 포크 작업이 있는 이유는 무엇입니까? 🎜🎜StackOverflow에 대한 답변은 잘 작성되어 있습니다: 🎜🎜두 번째 포크(2)는 새 프로세스가 세션 리더가 아니므로 (우연히) 제어 터미널을 할당할 수 없도록 하기 위한 것입니다. , 데몬은 제어 터미널을 가져서는 안 되기 때문입니다.🎜🎜이는 실제 작업 프로세스가 제어 터미널과 적극적으로 연결되거나 실수로 연결되는 것을 방지하기 위한 것입니다. 다시 분기한 후 생성된 새 프로세스는 프로세스 그룹이 아닙니다. .길이가 길면 관련 제어단말기를 신청하실 수 없습니다. 🎜🎜요약하자면 보조 포크와 setid의 기능은 새로운 프로세스 그룹을 생성하고 작업 프로세스가 제어 터미널과 연결되는 것을 방지하는 것입니다. 🎜
SIGHUP
신호를 수신하는 프로세스의 기본 작업은 SIGHUP 신호를 종료하는 것입니다. 프로세스. 🎜🎜그리고 SIGHUP
은 다음 상황에서 발행됩니다: 🎜SIGHUP
을 수신하여 프로세스가 종료되는 것을 방지하고 데몬 프로그래밍의 관례를 따르기 위해 이 신호를 보냅니다. 여전히 처리해야합니다. 🎜wait
시스템 호출 처리를 호출하지 않으며 해당 프로세스는 좀비 프로세스가 됩니다. 🎜🎜자식 프로세스가 상위 프로세스보다 먼저 종료되면 상위 프로세스에 SIGCHLD
신호를 보냅니다. 상위 프로세스가 이를 처리하지 않으면 하위 프로세스도 좀비 프로세스가 됩니다. 🎜🎜좀비 프로세스는 포크될 수 있는 프로세스 수를 차지합니다. 좀비 프로세스가 너무 많으면 새로운 프로세스를 포크할 수 없게 됩니다. 🎜🎜또한 Linux 시스템에서는 ppid가 init 프로세스인 프로세스가 좀비가 된 후 init 프로세스에 의해 재활용 및 관리됩니다. 🎜SIGCHLD
신호를 처리합니다.🎜umask()는 PHP의 umask를 마스크 & 0777로 설정하고 원래 umask를 반환합니다. PHP가 서버 모듈로 사용될 때 umask는 각 요청 후에 복원됩니다. 🎜🎜상위 프로세스의 umask가 제대로 설정되지 않으면 일부 파일 작업을 수행할 때 예상치 못한 효과가 발생할 수 있습니다. 🎜
/** * Redirect standard input and output. * * @throws Exception */ public static function resetStd() { if (!self::$daemonize) { return; } global $STDOUT, $STDERR; $handle = fopen(self::$stdoutFile, "a"); if ($handle) { unset($handle); @fclose(STDOUT); @fclose(STDERR); $STDOUT = fopen(self::$stdoutFile, "a"); $STDERR = fopen(self::$stdoutFile, "a"); } else { throw new Exception('can not open stdoutFile ' . self::$stdoutFile); } }🎜 🎜🎜그래서 파일이 매번 예상되는 권한에 따라 작동될 수 있는지 확인하려면 time 에서는 umask 값을 0으로 설정해야 합니다. 🎜
STDIN/STDOUT을 참조합니다. /STDERR
, 즉 세 가지 표준 입력/출력/오류 스트림입니다. 🎜php not_redirect_std_stream_daemon.php
지시문을 통해 백그라운드에서 실행될 수도 있습니다. 🎜在 sleep
的间隙,关闭终端,会发现进程退出。
通过 strace
观察系统调用的情况:
➜ ~ strace -p 6723 Process 6723 attached - interrupt to quit restart_syscall(<... resuming interrupted call ...>) = 0 write(1, "1503417004\n", 11) = 11 rt_sigprocmask(SIG_BLOCK, [CHLD], [], 8) = 0 rt_sigaction(SIGCHLD, NULL, {SIG_DFL, [], 0}, 8) = 0 rt_sigprocmask(SIG_SETMASK, [], NULL, 8) = 0 nanosleep({10, 0}, 0x7fff71a30ec0) = 0 write(1, "1503417014\n", 11) = -1 EIO (Input/output error) close(2) = 0 close(1) = 0 munmap(0x7f35abf59000, 4096) = 0 close(0) = 0
发现发生了 EIO 错误,导致进程退出。
原因很简单,即我们编写的 daemon 程序使用了当时启动时终端提供的标准流,当终端关闭时,标准流变得不可读不可写,一旦尝试读写,会导致进程退出。
在信海龙的博文《一个echo引起的进程崩溃》中也提到过类似的问题。
APUE 13.3中提到过一条编程规则(第6条):
某些守护进程打开
/dev/null
时期具有文件描述符0、1和2,这样,任何一个视图读标准输入、写标准输出或者标准错误的库例程都不会产生任何效果。因为守护进程并不与终端设备相关联,所以不能在终端设备上显示器输出,也无从从交互式用户那里接受输入。及时守护进程是从交互式会话启动的,但因为守护进程是在后台运行的,所以登录会话的终止并不影响守护进程。如果其他用户在同一终端设备上登录,我们也不会在该终端上见到守护进程的输出,用户也不可期望他们在终端上的输入会由守护进程读取。
简单来说:
例程中使用:
for (i = 0; i < rl.rlim_max; i++) close(i); fd0 = open("/dev/null", O_RDWR); fd1 = dup(0); fd2 = dup(0);
实现了这一个功能。dup()
(参考手册)系统调用会复制输入参数中的文件描述符,并复制到最小的未分配文件描述符上。所以上述例程可以理解为:
关闭所有可以打开的文件描述符,包括标准输入输出错误; 打开/dev/null并赋值给变量fd0,因为标准输入已经关闭了,所以/dev/null会绑定到0,即标准输入; 因为最小未分配文件描述符为1,复制文件描述符0到文件描述符1,即标准输出也绑定到/dev/null; 因为最小未分配文件描述符为2,复制文件描述符0到文件描述符2,即标准错误也绑定到/dev/null;
Workerman 中的 Worker.php 中的 resetStd()
方法实现了类似的操作。
/** * Redirect standard input and output. * * @throws Exception */ public static function resetStd() { if (!self::$daemonize) { return; } global $STDOUT, $STDERR; $handle = fopen(self::$stdoutFile, "a"); if ($handle) { unset($handle); @fclose(STDOUT); @fclose(STDERR); $STDOUT = fopen(self::$stdoutFile, "a"); $STDERR = fopen(self::$stdoutFile, "a"); } else { throw new Exception('can not open stdoutFile ' . self::$stdoutFile); } }
Workerman 中如此实现,结合博文,可能与 PHP 的 GC 机制有关,对于 fd 0 1 2来说,PHP 会维持对这三个资源的引用计数,在直接 fclose 之后,会使得这几个 fd 对应的资源类型的变量引用计数为0,导致触发回收。所需要做的就是将这些变量变为全局变量,保证引用的存在。
推荐教程:《php教程》
위 내용은 PHP는 데몬을 구현합니다 - 백엔드의 상세 내용입니다. 자세한 내용은 PHP 중국어 웹사이트의 기타 관련 기사를 참조하세요!