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。

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