想后台运行没想到导致磁盘满了
来源：公众号【编程珠玑】
作者：守望先生
ID：shouwangxiansheng
之前在《如何让程序真正地后台运行》一文中提到了程序后台运行的写法，但是里面的示例程序在某些场景下是会有问题的，这里先不说什么问题，我们先看看这个磁盘满的问题是怎么产生的，通过这篇文章你将会学习到大量linux命令的实操使用。
找到导致磁盘满的程序
当发现磁盘占用比较多的时候，可以通过下面的命令，查看各个挂载路径的占用情况：
$ df -h
udev 3.9G 0 3.9G 0% /dev
tmpfs 784M 2.0M 782M 1% /run
/dev/sda11 19G 6.5G 12G 37% /
tmpfs 3.9G 91M 3.8G 3% /dev/shm
tmpfs 5.0M 4.0K 5.0M 1% /run/lock
tmpfs 3.9G 0 3.9G 0% /sys/fs/cgroup
/dev/sda12 9.4G 37M 8.8G 1% /tmp
/dev/sda14 6.4G 168M 5.9G 3% /boot
/dev/sda10 57G 2.0G 52G 4% /home
/dev/sda1 256M 33M 224M 13% /boot/efi
tmpfs 784M 16K 784M 1% /run/user/121
tmpfs 784M 44K 784M 1% /run/user/1000
当然我这里并没有哪个挂载路径的磁盘占用率比较高，这里假设home占用比较高，然后可以通过：
$ cd /home
$ du -h --max-depth=1
1.9G ./shouwang
16K ./lost+found
1.9G .
这样可以逐层知道哪些目录有了不该有的大文件。
当然你也可以使用find直接找出大文件，比如查找当前目录下大于800M的文件：
$ find . -type f -size +800M
find的用法可以参考《find命令高级用法》。
如果找到了该文件，并且确认是无用文件，那么就可以删除了。
但是如果仍然有程序打开了该文件，那么即便你删除了文件，其占用的磁盘空间也并不会释放，因为仍然它的"文件引用"不是0，文件并不会被删除。 在《rm删除文件空间就释放了吗？》一文中，有更加详细的解释。
所以你需要看一下，是否还有程序打开该文件，举个例子：
$ lsof config.json
COMMAND PID USER FD TYPE DEVICE SIZE/OFF NODE NAME
less shouwang r REG , config.json
从上面的结果，可以看到，是less程序打开了config.json文件，并且它的进程id是6750。
找到进程之后，根据实际情况决定是否需要停止程序，然后删除大文件。
找不到大文件？
现实常常可能不如意，比如虽然可以通过df命令看到某些挂载路径磁盘占用率比较高，但是始终找不到大文件，那么你就要考虑，是不是大文件看似被删除了，但是还有程序打开。要找到这样的文件，其实也很简单，前面已经介绍过了：
lsof |grep deleted
lsof能看到被打开的文件，而如果文件被删除了（比如使用rm命令），但是仍然有程序打开，则会是deleted状态，举个例子：
$ touch test.txt
$ less test.txt
创建一个文件test.txt，并随意输入一些内容，然后使用less命令打，随后在另一个终端，删除该文件：
$ rm test.txt
$ lsof |grep test.txt |grep deleted
less shouwang r REG , /home/shouwang/workspaces/shell/testdeleted/test.txt (deleted)
可以看到打开该文件的进程id为6989，我们看一下这个程序打开的文件：
$ ls -al /proc//fd
dr-x------ shouwang shouwang 月 : .
dr-xr-xr-x shouwang shouwang 月 : ..
lrwx------ shouwang shouwang 月 : -> /dev/pts/
lrwx------ shouwang shouwang 月 : -> /dev/pts/
lrwx------ shouwang shouwang 月 : -> /dev/pts/
lr-x------ shouwang shouwang 月 : -> /dev/tty
lr-x------ shouwang shouwang 月 : -> '/home/shouwang/workspaces/shell/testdeleted/test.txt (deleted)'
$ du -h
（关于proc虚拟文件系统，可以参考《Linux中不可错过的信息宝库》）。从上面也可以看到，文件描述符4的文件为test.txt，但是deleted状态。
停止这个进程，你会发现所占用的磁盘空间会被释放。
不完善的daemon实现
通常在终端启动一个程序后，文件描述符0，1，2通常对应标准输入，标准输出，标准错误。从前面的例子中也能窥见一二，它打开的是/dev/pts/1，其实就是当前终端。更多信息可以参考《如何理解Linux shell中“2>&1”》。
回到开始的问题，之前例子中daemonize的参考实现如下：
//来源：公众号【编程珠玑】
//https://www.yanbinghu.com
#include<stdio.h>
#include<sys/resource.h>
#include<fcntl.h>
#include<unistd.h>
#include<stdlib.h>
#include<sys/types.h>
#include<sys/stat.h>
/*实现仅供参考，可根据实际情况调整*/
int daemonize()
{
/*清除文件权限掩码*/
umask();
/*父进程退出*/
pid_t pid;
if((pid=fork()) < )
{
/*for 出错*/
perror("fork error");
return -1;
}
else if( != pid)/*父进程*/
{
printf("father exit\n");
exit();
}
/*子进程，成为组长进程，并且摆脱终端*/
setsid();
/*修改工作目录*/
if(chdir("/") < )
{
perror("change dir failed");
return -1;
}
struct rlimit rl;
/*先获取文件描述符最大值*/
if(getrlimit(RLIMIT_NOFILE,&rl) < )
{
perror("get file decription failed");
return -1;
}
/*如果无限制，则设置为1024*/
if(rl.rlim_max == RLIM_INFINITY)
rl.rlim_max = ;
/*为了使得终端有输出，保留了文件描述符0，1，2;实际上父进程可能没有打开2以上的文件描述符*/
int i;
for(i = ;i < rl.rlim_max;i++)
close(i);
return ;
}
int main(void)
{
if( == daemonize())
{
while()
{
printf("daemonize ok\n");
sleep();
}
}
else
{
printf("daemonize failed\n");
sleep();
}
return ;
}
这里注意到，daemonize函数最后关闭了2以上的文件描述符。
在其中一个终端运行上面的例子：
$ gcc -o daemon daemon.c #编译
$ ./daemon #运行
$ ls -al /proc/`pidof daemon`/fd #查看打开的文件
dr-x------ shouwang shouwang 月 : .
dr-xr-xr-x shouwang shouwang 月 : ..
lrwx------ shouwang shouwang 月 : -> /dev/pts/
lrwx------ shouwang shouwang 月 : -> /dev/pts/
lrwx------ shouwang shouwang 月 : -> /dev/pts/
可以看到0，1，2打开的是程序所在的终端，这时关闭该终端，在另外一个终端执行：
$ ls -al /proc/`pidof daemon`/fd
lrwx------ shouwang shouwang 月 : -> '/dev/pts/4 (deleted)'
lrwx------ shouwang shouwang 月 : -> '/dev/pts/4 (deleted)'
lrwx------ shouwang shouwang 月 : -> '/dev/pts/4 (deleted)'
发现0，1，2都是deleted状态了，因为关闭前面启动程序的终端后，也相当于删除了它标准输入输出和标准错误指向的文件。
实际上，到这里，都没有任何问题，程序中的printf打印最多无法打印出来而已。
但是，如果程序不是终端启动的呢？或者说没有终端的环境,比如crontab启动，at命令启动：
$ at now <<< “./daemon"
at命令表示当前时间执行daemon程序。 再看看它打开的文件：
$ ls -l /proc/`pidof daemon`/fd
lr-x------ shouwang shouwang 月 : -> '/var/spool/cron/atjobs/a00001019765fe (deleted)'
lrwx------ shouwang shouwang 月 : -> '/var/spool/cron/atspool/a00001019765fe (deleted)'
lrwx------ shouwang shouwang 月 : -> '/var/spool/cron/atspool/a00001019765fe (deleted)'
看见没有，你会发现它打开了一些奇怪的文件。
为什么会有这些奇怪的文件？
很明显，我们自己写的程序中并没有打开这样的文件，但是从文件名可以推断，它看能是cron程序打开的。那么怎么会变成daemon程序打开了呢？
这要从fork说起，之前在《如何创建子进程？》中说到过，fork出来的子进程会继承父进程的文件描述符，我们的daemon实现已经将2以上的描述符关闭了，但是并没有关闭0，1，2，而由于daemon程序自己实际上没有打开任何文件，0，1，2是空着的，实际上就变成了打开的是父进程曾经打开的文件。
但是由于printf持续向标准输出打印信息，即不断向描述符1打开的文件写入内容，而该文件又是deleted状态，最终可能会导致磁盘空间占用不断增大，但是又找不到实际的大文件。
为了验证我们的想法，可以看下前面的文件内容到底是什么：
$ tail - /proc/`pidof daemon`/fd/
daemonize ok
daemonize ok
daemonize ok
daemonize ok
daemonize ok
看到了吗，这既是我们程序的打印！竟然打印到一个毫无相关的文件中了。
小结
从上面的例子可以看到，要想实现一个线上可用的daemon程序，还必须重定向标准输入，标准输出和标准错误，比例：
/* redirect stdin, stdout, and stderr to /dev/null */
open("/dev/null", O_RDONLY);
open("/dev/null", O_RDWR);
open("/dev/null", O_RDWR);
如果我们不关心这些输入输出，则重定向到/dev/null，相当于丢弃该内容，关于/dev/null，这里有更多的介绍《linux下这些特殊的文件》。
是否要重定向标准输入输出，完全取决于你的实际应用场景，比如某些情况你可能就是需要将标准输出指向父进程的文件，则可以不需要重定向。当然了，至于实现，更推荐的做法是调用daemon函数：
#include <unistd.h>
int daemon(int nochdir, int noclose);
总结
本文主要涉及以下内容：
- 查看各挂载路径空间占用情况
- 查看目录空间占用情况
- 如何创建子进程--《如何创建子进程？》
- 标准输入，输出和标准错误--《如何理解Linux shell中"2>&1"》
- 查看进程打开文件信息--《如何查看linux中文件打开情况》
- 查找大文件--《find命令高级用法》
- /dev/null特殊文件的用法 --《linux下这些特殊的文件》
- 查找被删除但仍有进程占用的文件
- 编写daemon程序注意事项
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