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史上最全Linux服务器程序规范

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共计 3602 个字符,预计需要花费 10 分钟才能阅读完成。

除了网络通信外,服务器程序还必须考虑很多其他细节疑问,屑细,但基本上都是模板式的。

  • Linux 服务器程序通常以后台方法运转。后台程序又称关照进程。它没有控制终端,因而也不会意外接受用户输入。关照进程的父进程通常是 init 进程(pid=1)。
  • Linux 服务器程序通常有一套日志系统,它至少能输出日志到文件,有的高级服务器可以输出日志到专门的 UDP 服务器。大部分后台进程都在 /var/log 下有自己的日志目录。
  • Linux 服务器程序一般以某个专门的非 root 身份运行。mysqld, httpd, syslogd 等后台进程,并分别有自己的运行账户 mysql, apache, syslog。‘
  • Linux 服务器通常时可配置的。服务器程序通常处理很多命令选项,如果一次运行的选项太多,则克拉一用配置文件来管理。绝大多数服务器程序都有配置文件并存放在 /etc 下
  • Linux 服务器程序通常在启动时生成一个 PID 文件并存入 /var/run 目录中,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,以预测自身能承受多大负荷,比如进程可用文件描述符总数和内存总量等。

01

日志

1.Linux 系统日志:

  • Linux 提供一个守护进程来处理系统日志–syslogd,升级版–rsyslogd。
  • rsyslogd 守护进程可以接收用户进程输出日志,可以接受内核日志。
  • 用户进程时通过调用 syslog 函数生成系统日志的。
  • 该函数将日志输出到一个 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。
  • 内核日志在以前的系统上时通过另一个守护进程 rklogd 来管理的,rsyslogd 利用额外的模块实现了相同的功能。内核日志由 printk 等换树打印至内核环状缓存中。环状缓存的内容直接映射到 /proc/kmsg。
  • rsyslogd 通过读取该文件获得内核日志,默认调试信息保存在 /var/log/debug,普通信息保存至 /var/log/messages,内核信息:/var/log/kern.log。配置文件:/etc/rsyslog.conf,主要设置内核日志输入路径,是否接受 UDP 日志,及其监听端口(默认 514 /etc/services)是否接受 TCP 日志及其监听端口,日志文件权限,包含哪些配置文件。 史上最全 Linux 服务器程序规范

2.syslog()

应用程序使用 syslog()与守护进程 rsyslogd 通信。

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该函数采用可变参数(第二个参数 message 和第三个参数。。。)来结构化输出。

priority:设施值(按位异或)日志级别。设施值默认:LOG_USER,下面针对默认设施值,讨论日志级别。

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2.1 下面这个函数可以改变 syslog 的默认输出方式,进一步结构化日志内容

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(1)ident:指定字符串将被添加到日志消息的日期和时间之后,通常设为程序的名字。

(2)logopt:对后续 syslog 调用的行为进行配置,它可取下列值的按位异或

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(3)facility: 用来修改 ysyslog 默认设施值

此外,日志过滤也很重要,程序再开发阶段可能需要输出很多调试信息,而发布之后,我们又要将这些调试信息关闭,解决这个问题的方法并不是再程序发布之后,删除调试代码(日后可能还会用到),而是缉拿但地设置日志掩码,使日志级别大于日志掩码的日志被系统忽略。

2.2 下面这个函数用于设置 syslog 的日志掩码。

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maskpri:指定日志掩码值,该函数始终回成功,它返回调用进程先前的日志掩码值。

2.3 关闭日志功能:

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02

用户信息

1.UID, EUID, GID, EGID

用户信息对于服务器安全很重要,大多说服务器以 root 启动, 非 root 运行

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基础知识:

一个进程拥有两个用户 ID,UID,EUID,EUID 存在的目的是为了方便资源的访问,它使得运行程序的用户拥有该程序的有效用户权限,比如,su 用来更改账户信息,但修改账户时 su 程序的所有者是 root,在普通用户运行 su 程序时,其有效用户就是该程序的所有者 root,有效用户为 root 的进程称为特权进程,EGID 与 EUID 类似,下面演示 uid, euid 区别:

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将生成的可执行文件,所有者设置为 root,并设置该文件 set-user-id 标志,然后运行。

从测试输出结果看,进程的 uid 是启动程序的用户 id, 而 euid 是 root。

2. 切换用户

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03

进程间关系

1. 进程组:

Linux 下每一个进程都属于一个进程组,因此他们除了 pid 之外,还有进程组 ID(PGID)。我们用如下函数获取指定进程组 PGID.

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成功返回 pid, 失败 -1,设置 errno。

如果 pid 与 pgid 相同,则由 pid 指定的进程别设置为进程组首领:如果 pid 为 0,表示当前进程的 PGID 为 pgid;如果 pgid 为 0,则使用 pid 作为目标 pgid。setpid 函数成功时返回 0,失败 -1,设置 errno。一个进程只能设置自己或者其子进程的 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他设置 PGID。

2. 会话

(1)一些有关联的进程将组成一个会话,下面的函数用于创建一个会话:

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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。对于非首领的进程,调用该函数不仅创建新会话,而且有如下额外效果。

调用进程成为会话的首领,此时该进程时新会话的唯一成员。新建一个进程组,其 PGID 就是调用进程的 PID,调用进程成为该组的首领。调用进程将甩开终端(如果有)

该函数成功时返回新的进程组 PGID,失败 -1,errno。Linux 进程并未提供所谓会话 ID 的概念,但 Linux 系统认为它等于会话首领所在的进程组的 PGID,(2)并提供了如下函数读取 SID

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3. 用 ps 命令查看进程关系

执行 ps 命令可查看进程,进程组和会话之间的关系。

在 bash_shell 下执行 ps 和 less 命令,所以 ps 和 less 命令的父进程时 bash 命令,这个可以从 PPID(父进程 PID)一列看出。这三条命令创建了一个会话(SID 是 2962)和两个进程组(PGID:2962,3102)bash 命令的 PID,PGID 和 SID 都相同,显然它时会话的首领,也就是组 2962 的首领。ps 时 3102 的首领, 史上最全 Linux 服务器程序规范

04

系统资源限制

Linux 上运行的程序都会受到资源限制的影响,比如物理设备限制(cpu 数量,内存数量等),系统策略限制(cup 时间等),以及具体实现的限制(文件名最大长度)Linux 系统资源限制可以通过如下一对函数来读取和设置:getrlimit , setrlimit

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rlimit 结构体定义如下:

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成功返回 0,失败 -1,置 errno

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,建议性的,最好不要超越的限制,如果超越,系统可能向进程发送信号,并终止运行,如果当前进程 CPU 时间超过软限制,系统将向进程发送 SIGXCPU 信号;当文件尺寸超过其软限制时,系统将向进程发送 SIZEXFSZ 信号。

rlim_max 成员指定资源的硬限制。硬限制一般是软限制的上限,普通程序可以减小应限制,而只有以 root 身份运行的程序才能增加硬限制,此外我们可以使用 ulimit 命令修改当前 shell 环境下的资源限制(软 / 硬)这种修改对该 shell 启动的所有后续程序都有效,我们也可以通过修改配置文件来改变系统软限制和应限制,而这种修改时永久的。

resource 参数指定资源限制类型。如下表

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05

改变工作目录和根目录

有些服务器程序好需要改变工作目录和根目录(web /var/www) 获取当前进程工作目录和改变进程的工作目录的函数:

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buf 参数指向的内存用于存储当前工作目录的绝对路径,size 指定其大小

如果当前目录的绝对路径超度 (+1 (‘\0’)) 超过了 size,则 getcwd 返回 NULL,errno:ERANG。

chdir 中 path 指向要切换到的目录。成功 0,失败 -1 置 errno。

改变进程根目录:chroot

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chroot 并不改变进程的当前工作目录,调用 chroot 之后,仍需要调用 chdir(“/”)来将工作转至新的工作目录,之后原来的文件描述符依然生效。所以可以利用早先打开的文件描述符来访问调用 chroot 之后不能直接访问的文件(目录).

06

服务器程序后台化

最后,如何在代码中让一个进程以守护进程的防止运行,守护进程的编写遵循一定的步骤,下面一个实例。

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实际上,Linux 提供了完成同样功能的库函数:

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nochdir:传 0 则作业目录将被设置为”/”,不然持续运用当前作业目录。noclose:传 0 规范输入输出,规范过错输出都被重定向到,dev/null,不然持续运用本来的设备,成功 0,失利 -1 置 error。

 

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星锅
版权声明:本站原创文章,由 星锅 于2022-12-03发表,共计3602字。
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