Linux监控重要进程的实现方法

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 ]

1. #! /bin/sh
2. # supervisor process
3. LOG_FILE=/var/log/supervisor_sh.log
4. # log function
5. function log() {
6. local t=$(date +"%F %X")
7. echo "[ $t ] $0 : $1 " >> ${LOG_FILE}
8. }
9. # check process number
10. # $1 : process name
11. function check_process() {
12. if [ -z $1 ]; then
13. log "Input parameter is empty."
14. return 0
15. fi
16. p_num=$(ps -e | grep "$1" | grep -v "grep" | wc -l)
17. log "p_num = $p_num"
18. echo $p_num
19. }
20. # supervisor process
21. while [ 1 ]
22. do
23. declare -i ch_num
24. p_name="apache2"
25. ch_num=$(check_process $p_name)
26. if [ $ch_num -eq 0 ]; then
27. killall $p_name
28. service $p_name start
29. fi
30. sleep 3
31. done

#! /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

1. /**
2. *
3. * supervisor
4. *
5. * date: 2016-08-10
6. *
7. */
8. #include <stdio.h>
9. #include <unistd.h>
10. #include <errno.h>
11. #include <string.h>
12. #include <sys/types.h>
13. #include <sys/wait.h>
14. #include <stdlib.h>
15. #include <time.h>
16. #define LOG_FILE "/var/log/supervisor.log"
17. void s_log(char *text) {
18. time_t      t;
19. struct tm  *tm;
20. char *log_file;
21. FILE *fp_log;
22. char date[128];
23. log_file = LOG_FILE;
24. fp_log = fopen(log_file, "a+");
25. if (NULL == fp_log) {
26. fprintf(stderr, "Could not open logfile '%s' for writing\n", log_file);
27. }
28. time(&t);
29. tm = localtime(&t);
30. strftime(date, 127, "%Y-%m-%d %H:%M:%S", tm);
31. /* write the message to stdout and/or logfile */
32. fprintf(fp_log, "[%s] %s\n", date, text);
33. fflush(fp_log);
34. fclose(fp_log);
35. }
36. int main(int argc, char **argv) {
37. int ret, i, status;
38. char *child_argv[100] = {0};
39. pid_t pid;
40. if (argc < 2) {
41. fprintf(stderr, "Usage:%s <exe_path> <args...>", argv[0]);
42. return -1;
43. }
44. for (i = 1; i < argc; ++i) {
45. child_argv[i-1] = (char *)malloc(strlen(argv[i])+1);
46. strncpy(child_argv[i-1], argv[i], strlen(argv[i]));
47. //child_argv[i-1][strlen(argv[i])] = '0';
48. }
49. while(1) {
50. pid = fork();
51. if (pid == -1) {
52. fprintf(stderr, "fork() error.errno:%d error:%s", errno, strerror(errno));
53. break;
54. }
55. if (pid == 0) {
56. s_log(child_argv[0]);
57. ret = execv(child_argv[0], (char **)child_argv);
58. s_log("execv return");
59. if (ret < 0) {
60. fprintf(stderr, "execv ret:%d errno:%d error:%s", ret, errno, strerror(errno));
61. continue;
62. }
63. s_log("exit child process");
64. exit(0);
65. }
66. if (pid > 0) {
67. pid = wait(&status);
68. fprintf(stdout, "Child process id: %d\n", pid);
69. //fprintf(stdout, "wait return");
70. s_log("Wait child process return");
71. }
72. }
73. return 0;
74. }

/**
 *
 * 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：

1. /*
2. *
3. * demo
4. *
5. */
6. #include <stdio.h>
7. #include <unistd.h>
8. #include <errno.h>
9. #include <string.h>
10. #include <sys/types.h>
11. #include <sys/wait.h>
12. #include <stdlib.h>
13. #include <time.h>
14. #define LOG_FILE "/var/log/demo.log"
15. void demo_log(int num) {
16. time_t      t;
17. struct tm  *tm;
18. char *log_file;
19. FILE *fp_log;
20. char date[128];
21. log_file = LOG_FILE;
22. fp_log = fopen(log_file, "a+");
23. if (NULL == fp_log) {
24. fprintf(stderr, "Could not open logfile '%s' for writing\n", log_file);
25. }
26. time(&t);
27. tm = localtime(&t);
28. strftime(date,127,"%Y-%m-%d %H:%M:%S",tm);
29. /* write the message to stdout and/or logfile */
30. fprintf(fp_log, "[%s] num = %d\n", date, num);
31. fflush(fp_log);
32. fclose(fp_log);
33. }
34. int main(int argc, char **argv[]) {
35. int num = 0;
36. while(1) {
37. sleep(10);
38. num++;
39. demo_log(num);
40. }
41. }

/*
*
* 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。