服务器编程入门(5)Linux服务器程序规范

作者: zs634134578
发布时间:2015-07-29 11:42:17

问题聚焦:
    除了网络通信外,服务器程序通常还必须考虑许多其他细节问题,这些细节问题涉及面逛且零碎,而且基本上是模板式的,所以称之为服务器程序规范。
    工欲善其事,必先利其器,这篇主要来探讨服务器程序的一些主要规范。



概览:
  • Linux服务器程序一般以后台程序的形式运行,后台进程又称为守护进程。
  • Linux服务器程序一般以某个专门的非root身份运行。
  • Linux服务器程序通常是可配置的,命令行或者配置文件的形式。
  • Linux服务器程序通常会在启动的时候生成一个PID文件,以记录该后台进程的PID。
  • Linux服务器程序通常需要考虑系统资源和限制。



日志
守护进程:rsyslogd
功能:接收用户进程输出的日志,又能接收内核日志。

用户日志函数:syslog
功能:生成系统日志,输出到一个UNIX本地域socket类型(AF_UNIX)的文件/dev/log中。rsyslogd则监听该文件以获取用户进程的输出。

内核日志函数:printk
功能:打印至内核的环状缓存中,环状缓存的内容直接映射到/proc/kmsg文件中。rsyslogd则通过读取该文件获得内核日志。

处理流程如下图所示:


syslog函数
功能:应用程序使用syslog函数与rsyslogd守护进程通信。
函数定义:
#include <syslog.h>
void syslog ( int priority, const char* message, ... );    // 可变参数
函数说明:
第二个和第三个参数为可变参数,为了结构化输出
priority参数:设施值与日志级别的按位或。
    设施值的默认值是LOG_USER,可选值如下:
#include <syslog.h>
#define LOG_EMERG            0      /* 系统不可用 */
#define LOG_ALERT              1      /* 报警,需要立即采取动作 */
#define LOG_CRIT                 2      /* 非常严重的情况 */
#define LOG_ERR                  3     /* 错误 */
#define LOG_WARNING       4     /* 警告 */
#define LOG_NOTICE           5      /* 通知 */
#define LOG_INFO               7      /* 信息 */
#define LOG_DEBUG           8      /* 调试 */

函数:openlog
声明:
#include <syslog.h>
void openlog ( const char* ident, int logopt, int facility );
作用:改变syslog的默认输出方式,进一步结构化日志内容
函数说明:
ident:指定的字符串将被添加到日志消息的日期和时间之后,通常被设置为程序的名字。
logopt:对后续syslog调用的行为进行配置,可去下列值的按位或
#define    LOG_PID        0x01            /* 在日志消息中包含程序PID */
#define    LOG_CONS    0x02            /* 如果消息不能记录到日志文件,则打印至终端 */
#define    LOG_ODELAY    0x04        /* 延迟打开日志功能直到第一次调用syslog */
#define    LOG_NDELAY    0x08        /* 不延迟打开日志功能 */
facility:修改syslog函数中的默认设施值

日志掩码:使日志级别大于日志掩码的日至信息被系统忽略。
函数:
#include <syslog.h>
int setlogmask( int maskpri );
函数说明:
maskpri:指定日志掩码值
该函数始终会成功,返回调用进程先前的日志掩码值。

关闭日志功能:
#include <syslog.h>
void closelog();


用户信息
用户信息包括:
  • UID:真是用户ID
  • EUID:有效用户ID
  • GID:真实组
  • EGID:有效组
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
uid_t getuid();                    
uid_t geteuid();
gid_t getgid();
gid_t getegid();
int setuid( uid_t uid );
int seteuid( uid_t uid );
int setgid( gid_t gid );
int setegid( gid_t gid );
从函数名很容易看出函数的作用,就不解释了。

说明一下UID和EUID的区别:
一个进程拥有两个用户ID:UID和EUID。
EUID存在的目的是暂时提升当前用户的权限,方便资源访问,使得运行程序的用户拥有该资源的有效用户的权限,比如root用户。


进程间关系
进程组
进程中:每个进程都隶属于一个进程组,所以每个进程还有一个继承祖ID,PGID。
函数:
#include <unistd.h>
pid_t getpgid( pid_t pid );
每个进程都有一个首领进程,其PGID和PID相同。进程组将一直存在,直到其中所有进程都退出,或者加入到其他进程中。
设置PGID函数:
#include <unistd.h>
int setpgid( pid_t pid, pid_t pgid );
作用:将PID为pid的进程的PGID设置为pgid。
一个进程只能设置子集或者其子进程的PGID,并且,当子进程调用exec系列函数后,我们也不能再在父进程中对它设置。

会话
会话:一些有关联的进程组形成一个会话。
函数:
#include <unistd.h>
pid_t setsid( void );
函数说明:
  1. 该函数不能由进程组的首领进程调用,否则将产生一个错误。只能由非组首领的进程调用。
  2. 调用后创建新会话
  3. 调用几次呢很难过成为会话的首领,此时该进程是该会话的唯一成员
  4. 调用一个进程组,其PGID就是调用进程的PID,调用进程成为该组的首领。
  5. 调用进程将甩开终端
  6. 调用成功返回新的进程组的PGID,失败则返回-1并设置errno
会话ID即为首领所在进程组的PGID,获取函数
#include <unistd.h>
pid_t getsid ( pid_t pid );

用ps命令查看进程关系
调用结果如图(PPID为父进程的PID):

三个进程的关系如图:



系统资源限制
Linux系统资源限制可以通过如下一对函数来读取和设置:
#include <sys/resource.h>
int getrlimit( int resource, struct rlimit *rlim );
int setrlimit( int resource, const struct rlimit *rlim );
rlimit结构体的定义如下:
struct rlimit
{
    rlim_t rlim_cur;
    rlim_t rlim_max;
};
函数说明:
rlim_t是一个整数类型,它描述资源级别。
rlim_cur成员指定资源的软限制,建议性。
rlim_max成员指定资源的硬限制。
resource:指定资源限制类型。
部分资源限制类型如下所示:



改变工作目录和根目录
获取当前工作目录和改变进程工作目录的函数分别是:
#include <unistd.h>
char* getcwd( char* buf, size_t size );
int chdir( const char* path );
函数说明:
buf:指向的内存用于存储进程当前工作目录的绝对路径
size:指定buf的大小,如果当前工作目录的绝对路径的长度超过了size,则getcwd将返回NULL,并设置errno为ERANGE。
path:指定要切换的目标目录。成功时返回0,失败返回-1并设置errno。

改变进程根目录的函数是chroot,其定义如下:
#include <unistd.h>
int chroot( const char* path );
函数说明:
path:指定要切换的目标根目录。
chroot并不改变进程的当前工作目录,所以调用chroot之后,我们仍需要使用chdir("/")来将工作目录切换至新的根目录。


服务器程序后台化
Key word:守护进程
后面将以专题的形式总结。



小结:
这章虽然叫做程序规范,其实更多的是介绍一些开发过程,特别是中大型项目中很有用的技巧,可以提高我们的开发和调试效率。
后面将会介绍一些常用的设计框架,这些都是比较基础的知识。后面如果还有时间,希望可以用我们学到的这些知识做一个小项目出来。也算是学以致用了。




参考资料:
《Linux高性能服务器编程》



版权声明:本文为博主原创文章,未经博主允许不得转载。

标签: Linux 编程
来源:http://blog.csdn.net/zs634134578/article/details/19575799

推荐: