详解Linux监控重要进程的实现方法

不管后台服务程序写的多么健壮,还是可能会出现core dump等程序异常退出的情况,但是一般情况下需要在无

人为干预情况下,能够自动重新启动,保证服务进程能够服务用户。这时就需要一个监控程序来实现能够让服务进程自动重新启动。查阅相关资料及尝试一些方法之后,总结linux系统监控重要进程的实现方法:脚本检测和子进程替换。

1、脚本检测

(1) 基本思路: 通过shell命令(ps -e | grep "$1" | grep -v "grep" | wc -l) 获取 $1 ($1 代表进程的名字)的进程数,脚本根据进程数来决定下一步的操作。通过一个死循环,每隔几秒检查一次系统中的指定程序的进程数,这里也可使用crontab来实现。

(2) 具体实现过程的代码如下: [ supervisor.sh ]

#! /bin/sh
# supervisor process  

LOG_FILE=/var/log/supervisor_sh.log 

# log function
function log() {
  local t=$(date +"%F %X")
  echo "[ $t ] $0 : $1 " >> ${LOG_FILE}
} 

# check process number
# $1 : process name
function check_process() {
  if [ -z $1 ]; then
    log "Input parameter is empty."
    return 0
  fi 

  p_num=$(ps -e | grep "$1" | grep -v "grep" | wc -l)
  log "p_num = $p_num"
  echo $p_num
} 

# supervisor process
while [ 1 ]
do
  declare -i ch_num
  p_name="apache2"
  ch_num=$(check_process $p_name)
  if [ $ch_num -eq 0 ]; then
    killall $p_name
    service $p_name start
  fi
  sleep 3
done

2、子进程替换

(1) 基本思路:

a. 使用fork函数创建一个新的进程,在进程表中创建一个新的表项,而创建者(即父进程)按原来的流程继续执行,子进程执行自己的控制流程

b. 运用execv函数把当前进程替换为一个新的进程,新进程由path或file参数指定,可以使用execv函数将程序的执行从一个程序切换到另一个程序

c. 当fork启动一个子进程时,子进程就有了它自己的生命周期并将独立运行,此时可以在父进程中调用wait函数让父进程等待子进程的结束

(2) 基本的实现步骤:

a. 首先使用fork系统调用,创建子进程

b. 在子进程中使用execv函数,执行需要自动重启的程序

c. 在父进程中执行wait函数等待子进程的结束,然后重新创建一个新的子进程

(3) 具体实现的代码如下: supervisor.c

/**
 *
 * supervisor
 *
 * date: 2016-08-10
 *
 */ 

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/wait.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h> 

#define LOG_FILE "/var/log/supervisor.log" 

void s_log(char *text) {
  time_t   t;
  struct tm *tm;
  char *log_file;
  FILE *fp_log;
  char date[128]; 

  log_file = LOG_FILE;
  fp_log = fopen(log_file, "a+");
  if (NULL == fp_log) {
    fprintf(stderr, "Could not open logfile '%s' for writing\n", log_file);
  } 

  time(&t);
  tm = localtime(&t);
  strftime(date, 127, "%Y-%m-%d %H:%M:%S", tm); 

  /* write the message to stdout and/or logfile */
  fprintf(fp_log, "[%s] %s\n", date, text);
  fflush(fp_log);
  fclose(fp_log);
}  

int main(int argc, char **argv) {
  int ret, i, status;
  char *child_argv[100] = {0};
  pid_t pid;
  if (argc < 2) {
    fprintf(stderr, "Usage:%s <exe_path> <args...>", argv[0]);
    return -1;
  } 

  for (i = 1; i < argc; ++i) {
    child_argv[i-1] = (char *)malloc(strlen(argv[i])+1);
    strncpy(child_argv[i-1], argv[i], strlen(argv[i]));
    //child_argv[i-1][strlen(argv[i])] = '0';
  } 

  while(1) {
    pid = fork();
    if (pid == -1) {
      fprintf(stderr, "fork() error.errno:%d error:%s", errno, strerror(errno));
      break;
    }
    if (pid == 0) {
      s_log(child_argv[0]);
      ret = execv(child_argv[0], (char **)child_argv);
      s_log("execv return");
      if (ret < 0) {
        fprintf(stderr, "execv ret:%d errno:%d error:%s", ret, errno, strerror(errno));
        continue;
      }
      s_log("exit child process");
      exit(0);
    }
    if (pid > 0) {
      pid = wait(&status);
      fprintf(stdout, "Child process id: %d\n", pid);
      //fprintf(stdout, "wait return");
      s_log("Wait child process return");
    }
  } 

  return 0;
}

(4) 测试验证

a. 假设需要自动重启的程序为demo.c,其代码实现如下所示:

/*
*
* demo
*
*/
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/wait.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h> 

#define LOG_FILE "/var/log/demo.log" 

void demo_log(int num) {
  time_t   t;
  struct tm *tm;
  char *log_file;
  FILE *fp_log;
  char date[128]; 

  log_file = LOG_FILE;
  fp_log = fopen(log_file, "a+");
  if (NULL == fp_log) {
    fprintf(stderr, "Could not open logfile '%s' for writing\n", log_file);
  } 

  time(&t);
  tm = localtime(&t);
  strftime(date,127,"%Y-%m-%d %H:%M:%S",tm); 

  /* write the message to stdout and/or logfile */
  fprintf(fp_log, "[%s] num = %d\n", date, num);
  fflush(fp_log);
  fclose(fp_log);
}  

int main(int argc, char **argv[]) {
  int num = 0; 

  while(1) {
    sleep(10);
    num++;
    demo_log(num);
  }
}

b. 测试准备和说明:

b1. 以上相关服务程序编译后的二进制文件为: supervisor 和 demo

b2. 执行如下测试命令 ./supervisor ./demo

c. 测试的结果:

c1. execv(progname, arg) 执行成功后,其后的代码不会执行;只有当执行错误时,才会返回 -1。原来调用execv进程的代码段会被progname应用程序的代码段替换。

c2. 当kill掉子进程时,父进程wait函数会接收到子进程退出的信号,进而循环再启动子进程,此过程实时性非常高。

c3. 当kill掉父进程时,子进程会被init进程接管,如果此时再kill掉子进程,则子进程会退出。

c4. 当同时kill掉父子进程,则父子进程都会退出。

以上就是本文的全部内容,希望对大家的学习有所帮助,也希望大家多多支持我们。

时间: 2018-04-22

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