[Deferred] PEP 3143 - Standard daemon process library

수정: 2025년 9월 27일

원문 링크: PEP 3143 - Standard daemon process library

상태: Deferred | 유형: Standards Track | 작성일: 26-Jan-2009

초록 (Abstract)

잘 작동하는 유닉스(Unix) 데몬(daemon) 프로그램을 작성하는 것은 다소 복잡하고 제대로 구현하기 까다롭지만, 프로그램이 해야 할 다른 작업과는 관계없이 대부분의 데몬에서 그 단계는 비슷합니다.

이 PEP는 데몬 프로세스가 되는 작업을 위한 간단한 인터페이스를 제공하는 패키지를 Python 표준 라이브러리에 도입할 것을 제안합니다.

PEP 연기 (PEP Deferral)

이 PEP에서 다루는 개념들에 대한 추가적인 탐구는 현재 PEP의 목표를 추진하고 피드백을 수집 및 통합하며, 이를 효과적으로 수행할 충분한 시간을 가진 '챔피언'의 부재로 인해 연기되었습니다.

명세 (Specification)

예제 사용 (Example usage)

DaemonContext를 직접 사용하는 간단한 예시입니다.

import daemon
from spam import do_main_program

with daemon.DaemonContext():
    do_main_program()

더 복잡한 사용 예시입니다.

import os
import grp
import signal
import daemon
import lockfile

from spam import (
    initial_program_setup,
    do_main_program,
    program_cleanup,
    reload_program_config,
)

context = daemon.DaemonContext(
    working_directory='/var/lib/foo',
    umask=0o002,
    pidfile=lockfile.FileLock('/var/run/spam.pid'),
)

context.signal_map = {
    signal.SIGTERM: program_cleanup,
    signal.SIGHUP: 'terminate',
    signal.SIGUSR1: reload_program_config,
}

mail_gid = grp.getgrnam('mail').gr_gid
context.gid = mail_gid

important_file = open('spam.data', 'w')
interesting_file = open('eggs.data', 'w')
context.files_preserve = [important_file, interesting_file]

initial_program_setup()
with context:
    do_main_program()

인터페이스 (Interface)

새로운 패키지 daemon이 표준 라이브러리에 추가됩니다.

DaemonContext 클래스는 데몬 프로세스로 실행되는 프로그램의 설정과 프로세스 컨텍스트를 나타내기 위해 정의됩니다.

DaemonContext 객체 (DaemonContext objects)

DaemonContext 인스턴스는 프로그램이 데몬이 될 때의 동작 설정 및 프로세스 컨텍스트를 나타냅니다. 동작 및 환경은 open 메서드를 호출하기 전에 인스턴스에 옵션을 설정하여 사용자 정의됩니다.

각 옵션은 DaemonContext 생성자에 키워드 인수로 전달될 수 있으며, open을 호출하기 전에는 언제든지 인스턴스의 속성에 할당하여 변경할 수 있습니다. 예를 들어, wibble 및 wubble이라는 옵션에 대해 다음 호출은:

foo = daemon.DaemonContext(wibble=bar, wubble=baz)
foo.open()

다음과 동일합니다.

foo = daemon.DaemonContext()
foo.wibble = bar
foo.wubble = baz
foo.open()

다음 옵션들이 정의됩니다.

  • files_preserve

    • 기본값: None
    • 데몬 시작 시 닫히지 않아야 하는 파일 목록입니다. None인 경우, 모든 열린 파일 디스크립터가 닫힙니다.
    • 목록의 요소는 파일 디스크립터(파일 객체의 fileno() 메서드가 반환하는 값) 또는 Python 파일 객체입니다. 각 요소는 데몬 시작 중에 닫히지 않을 파일을 지정합니다.

  • chroot_directory

    • 기본값: None
    • 프로세스의 유효 루트 디렉터리로 설정할 디렉터리의 전체 경로입니다. None인 경우, 루트 디렉터리가 변경되지 않음을 지정합니다.

  • working_directory

    • 기본값: '/'
    • 데몬 시작 시 프로세스가 변경해야 할 작업 디렉터리의 전체 경로입니다.
    • 프로세스가 해당 파일 시스템에 현재 작업 디렉터리를 가지고 있으면 파일 시스템을 언마운트할 수 없으므로, 이 값은 기본값으로 두거나 데몬이 실행되는 동안 합리적인 "홈 디렉터리"로 설정해야 합니다.

  • umask

    • 기본값: 0
    • 데몬 시작 시 프로세스에 설정할 파일 접근 생성 마스크("umask")입니다.
    • 프로세스는 부모 프로세스로부터 umask를 상속받으므로, 데몬을 시작하면 umask가 이 값으로 재설정되어 데몬이 예상하는 접근 모드로 파일을 생성할 수 있습니다.

  • pidfile

    • 기본값: None
    • PID 잠금 파일을 위한 컨텍스트 매니저입니다. 데몬 컨텍스트가 열리고 닫힐 때, pidfile 컨텍스트 매니저에 진입하고 종료합니다.

  • detach_process

    • 기본값: None
    • True이면 데몬 컨텍스트를 열 때 프로세스 컨텍스트를 분리하고, False이면 분리하지 않습니다.
    • 인스턴스 초기화 시 지정되지 않은 경우(None), 기본적으로 True로 설정되며, 프로세스 분리가 불필요하다고 판단되는 경우(예: init, initd, 또는 inetd에 의해 프로세스가 시작된 경우)에만 False로 설정됩니다.

  • signal_map

    • 기본값: 시스템 의존적
    • 운영 체제 시그널과 콜백 동작 간의 매핑입니다.
    • 이 매핑은 데몬 컨텍스트가 열릴 때 사용되며, 각 시그널 핸들러의 동작을 결정합니다.
      • None 값은 시그널을 무시합니다 (signal.SIG_IGN으로 시그널 동작을 설정).
      • 문자열 값은 DaemonContext 인스턴스의 속성 이름으로 사용됩니다. 해당 속성의 값은 시그널 핸들러의 동작으로 사용됩니다.
      • 다른 모든 값은 시그널 핸들러의 동작으로 사용됩니다.
    • 기본값은 실행 중인 시스템에 정의된 시그널에 따라 달라집니다. signal 모듈에 실제로 정의된 다음 목록의 각 항목은 기본 맵에 나타납니다.
      • signal.SIGTTIN: None
      • signal.SIGTTOU: None
      • signal.SIGTSTP: None
      • signal.SIGTERM: 'terminate'
    • 프로그램이 자식 프로세스와 어떻게 상호작용할지에 따라, signal.SIGCHLD 시그널(자식 프로세스가 종료될 때 수신)을 포함하는 시그널 맵을 지정해야 할 수도 있습니다. 시그널 핸들러가 필요한 상황을 결정하는 방법에 대한 자세한 내용은 특정 운영 체제의 문서를 참조하십시오.

  • uid

    • 기본값: os.getuid()

  • gid

    • 기본값: os.getgid()
    • 데몬 시작 시 프로세스를 전환할 사용자 ID("UID") 값 및 그룹 ID("GID") 값입니다.
    • 기본값인 프로세스의 실제 UID 및 GID는 프로세스에 의해 상속된 모든 유효 권한 상승을 포기합니다.

  • prevent_core

    • 기본값: True
    • True인 경우, root로 실행되는 데몬에서 민감한 정보가 유출되는 것을 방지하기 위해 코어 파일 생성을 막습니다.

  • stdin

    • 기본값: None

  • stdout

    • 기본값: None

  • stderr

    • 기본값: None
    • stdin, stdout, stderr 각각은 sys.stdin, sys.stdout, sys.stderr 표준 I/O 스트림의 새 파일로 사용될 파일 유사(file-like) 객체입니다. 따라서 파일은 stdin의 경우 최소 r 모드, stdout 및 stderr의 경우 w+ 모드로 열려 있어야 합니다.
    • 객체에 파일 디스크립터를 반환하는 fileno() 메서드가 있는 경우, 해당 파일은 데몬 시작 중에 닫히지 않습니다 (즉, files_preserve에 나열된 것처럼 처리됩니다).
    • None인 경우, 해당 시스템 스트림은 os.devnull로 명명된 파일로 다시 바인딩됩니다.

다음 메서드들이 정의됩니다.

  • open()

    • 반환: None
    • 데몬 컨텍스트를 열어 현재 프로그램을 데몬 프로세스로 전환합니다. 이 메서드는 다음 단계를 수행합니다.
      • 이 인스턴스의 is_open 속성이 True이면 즉시 반환합니다. 이를 통해 한 인스턴스에서 open을 여러 번 호출해도 안전합니다.
      • prevent_core 속성이 True이면, 프로세스의 코어 덤프를 방지하기 위해 프로세스의 리소스 제한을 설정합니다.
      • chroot_directory 속성이 None이 아니면, 프로세스의 유효 루트 디렉터리를 해당 디렉터리로 설정합니다 (os.chroot를 통해).
        • 이를 통해 데몬 프로세스를 "chroot 감옥" 내에서 실행하여 프로세스의 비정상적인 동작으로 인한 시스템 노출을 제한할 수 있습니다. 지정된 디렉터리가 이미 이 목적을 위해 설정되어 있어야 합니다.
      • 프로세스 UID 및 GID를 uid 및 gid 속성 값으로 전환합니다.
      • 모든 열린 파일 디스크립터를 닫습니다. files_preserve 속성에 나열된 파일 및 stdin, stdout, stderr 속성에 해당하는 파일은 제외합니다.
      • 현재 작업 디렉터리를 working_directory 속성으로 지정된 경로로 변경합니다.
      • 파일 접근 생성 마스크를 umask 속성으로 지정된 값으로 재설정합니다.
      • detach_process 옵션이 True이면, 현재 프로세스를 자체 프로세스 그룹으로 분리하고, 모든 제어 터미널과 연결을 해제합니다.
      • signal_map 속성으로 지정된 시그널 핸들러를 설정합니다.
      • stdin, stdout, stderr 속성 중 None이 아닌 것이 있으면, sys.stdin, sys.stdout, 및/또는 sys.stderr 시스템 스트림을 해당 속성으로 표현되는 파일에 바인딩합니다. 속성에 파일 디스크립터가 있는 경우, 디스크립터가 복제됩니다 (이름을 다시 바인딩하는 대신).
      • pidfile 속성이 None이 아니면, 해당 컨텍스트 매니저에 진입합니다.
      • 향후 open 및 close 호출을 위해 이 인스턴스를 열린 상태로 표시합니다.
      • Python 종료 처리 중에 호출되도록 close 메서드를 등록합니다.
    • 함수가 반환되면, 실행 중인 프로그램은 데몬 프로세스가 됩니다.

  • close()

    • 반환: None
    • 데몬 컨텍스트를 닫습니다. 이 메서드는 다음 단계를 수행합니다.
      • 이 인스턴스의 is_open 속성이 False이면 즉시 반환합니다. 이를 통해 한 인스턴스에서 close를 여러 번 호출해도 안전합니다.
      • pidfile 속성이 None이 아니면, 해당 컨텍스트 매니저를 종료합니다.
      • 향후 open 및 close 호출을 위해 이 인스턴스를 닫힌 상태로 표시합니다.

  • is_open

    • 반환: 인스턴스가 열려 있으면 True, 그렇지 않으면 False
    • 이 속성은 인스턴스가 현재 열려 있는지 여부를 나타내는 상태를 노출합니다. 인스턴스의 open 메서드가 호출되었고 그 후에 close 메서드가 호출되지 않았다면 True입니다.

  • terminate(signal_number, stack_frame)

    • 반환: None
    • signal.SIGTERM 시그널을 위한 시그널 핸들러입니다. 다음 단계를 수행합니다.
      • 시그널을 설명하는 SystemExit 예외를 발생시킵니다.

이 클래스는 또한 __enter__ 및 __exit__ 메서드를 통해 컨텍스트 매니저 프로토콜을 구현합니다.

  • __enter__()

    • 반환: DaemonContext 인스턴스
    • 인스턴스의 open() 메서드를 호출한 다음, 인스턴스를 반환합니다.

  • __exit__(exc_type, exc_value, exc_traceback)

    • 반환: 컨텍스트 매니저 프로토콜에 정의된 대로 True 또는 False
    • 인스턴스의 close() 메서드를 호출한 다음, 예외가 처리되었으면 True, 그렇지 않으면 False를 반환합니다.

동기 (Motivation)

유닉스 데몬으로 작성된 프로그램의 대부분은 명세와 매우 유사한 동작을 구현하거나, 올바른 데몬 동작에 비춰볼 때 제대로 작동하지 않는 데몬입니다.

이러한 단계들은 대부분의 구현에서 거의 동일해야 하지만, 매우 구체적이고 누락하거나 잘못 구현하기 쉽기 때문에, 표준 라이브러리에서 표준화되고 잘 테스트된 구현의 주요 대상이 됩니다.

근거 (Rationale)

올바른 데몬 동작 (Correct daemon behaviour)

Stevens [stevens] §2.6에 따르면, 프로그램은 유닉스 데몬 프로세스가 되기 위해 다음 단계를 수행해야 합니다.

  • 모든 열린 파일 디스크립터를 닫습니다.
  • 현재 작업 디렉터리를 변경합니다.
  • 파일 접근 생성 마스크를 재설정합니다.
  • 백그라운드에서 실행됩니다.
  • 프로세스 그룹에서 분리됩니다.
  • 터미널 I/O 시그널을 무시합니다.
  • 제어 터미널에서 분리됩니다.
  • 제어 터미널을 다시 획득하지 않습니다.
  • 다음 상황을 올바르게 처리합니다.
    • System V init 프로세스에 의해 시작됨.
    • SIGTERM 시그널에 의한 데몬 종료.
    • 자식 프로세스가 SIGCLD 시그널을 생성.

데몬 도구 [slack-daemon]는 (기능 요약에서) 프로그램을 잘 작동하는 유닉스 데몬 프로세스로 전환할 때 수행되어야 할 동작을 나열합니다. 이는 별도의 프로그램을 데몬 프로세스로 호출한다는 점에서 이 PEP의 의도와 다릅니다. 프로그램이 이미 실행된 후에 스스로 시작하는 데몬에 적합한 기능은 다음과 같습니다.

  • 데몬에 대한 올바른 프로세스 컨텍스트를 설정합니다.
  • initd(8) 또는 inetd(8)에 의해 시작될 때 합리적으로 동작합니다.
  • 특별한 권한으로 데몬이 잘못 설치된 경우 보안 위험을 줄이기 위해 모든 suid 또는 sgid 권한을 철회합니다.
  • root로 실행되는 데몬에서 민감한 정보가 유출되는 것을 방지하기 위해 코어 파일 생성을 막습니다 (선택 사항).
  • 주어진 이름의 데몬이 한 번에 하나만 실행되도록 보장하기 위해 PID 파일을 생성하고 잠금으로써 데몬의 이름을 지정합니다 (선택 사항).
  • 데몬을 실행할 사용자 및 그룹을 설정합니다 (선택 사항, root만 해당).
  • chroot 감옥을 생성합니다 (선택 사항, root만 해당).
  • 데몬의 stdout 및 stderr를 캡처하여 syslog로 보냅니다 (선택 사항).

데몬은 서비스가 아니다 (A daemon is not a service)

이 PEP는 다른 운영 체제의 유사한 동작과는 달리, 위에서 언급된 올바른 동작이 관련 있는 유닉스 스타일의 데몬만을 다룹니다.

많은 시스템에는 "서비스(service)"라는 관련 개념이 있습니다. 서비스는 이 PEP의 모델과 다릅니다. 현재 프로그램이 데몬 프로세스로 계속 실행되는 대신, 서비스는 백그라운드에서 실행될 추가 프로세스를 시작하고, 현재 프로세스는 정의된 채널을 통해 해당 추가 프로세스와 통신합니다.

이 PEP의 유닉스 스타일 데몬 모델은 다른 것들 중에서도 서비스의 백그라운드 프로세스 부분을 구현하는 데 사용될 수 있습니다. 그러나 이 PEP는 서비스를 설정하고 관리하는 다른 측면을 다루지 않습니다.

참조 구현 (Reference Implementation)

python-daemon 패키지 [python-daemon]입니다.

다른 데몬 구현 (Other daemon implementations)

이 PEP 이전에, 몇몇 기존의 서드파티 Python 라이브러리 또는 도구는 이 PEP의 올바른 데몬 동작 중 일부를 구현했습니다.

참조 구현은 다음 구현들의 상당히 직접적인 후속작입니다.

  • Python cookbook 레시피 #66012 [cookbook-66012] 및 #278731 [cookbook-278731]에 커뮤니티에서 많은 좋은 아이디어가 기여되었습니다.
  • bda.daemon 라이브러리 [bda.daemon]는 [cookbook-66012]의 구현입니다. 이것은 [python-daemon]의 전신입니다.

이 PEP와 다른 Python 데몬 구현들은 다음과 같습니다.

  • zdaemon 도구 [zdaemon]는 Zope 프로젝트를 위해 작성되었습니다. [slack-daemon]처럼, 다른 프로그램을 데몬 프로세스로 실행하는 데 사용되기 때문에 이 명세와 다릅니다.
  • Python 라이브러리 daemon [clapper-daemon]은 (홈페이지에 따르면) 더 이상 유지 관리되지 않습니다. 버전 1.0.1 기준으로 [stevens]의 기본 단계를 구현합니다.
  • daemonize 라이브러리 [seutter-daemonize] 또한 [stevens]의 기본 단계를 구현합니다.
  • Ray Burr의 daemon.py 모듈 [burr-daemon]은 [stevens] 절차뿐만 아니라 PID 파일 처리 및 syslog로의 출력 리디렉션을 제공합니다.
  • Twisted [twisted]는 놀랍지 않게도, Twisted 프레임워크의 나머지 부분과 통합된 프로세스 데몬화(daemonisation) API의 구현을 포함합니다. 이는 이 PEP의 API와는 상당히 다릅니다.
  • [clapper-daemon]을 사용하는 Python initd 라이브러리 [dagitses-initd]는 데몬 프로세스를 제어하기 위한 유닉스 initd(8)의 동등한 것을 구현합니다.

참고 자료 (References)

  • [stevens]: Unix Network Programming, W. Richard Stevens, 1994 Prentice Hall.
  • [slack-daemon]: The (non-Python) “libslack” implementation of a daemon tool http://www.libslack.org/daemon/ by “raf” raf@raf.org.
  • [python-daemon]: The python-daemon library http://pypi.python.org/pypi/python-daemon/ by Ben Finney et al.
  • [cookbook-66012]: Python Cookbook recipe 66012, “Fork a daemon process on Unix” http://code.activestate.com/recipes/66012/.
  • [cookbook-278731]: Python Cookbook recipe 278731, “Creating a daemon the Python way” http://code.activestate.com/recipes/278731/.
  • [bda.daemon]: The bda.daemon library http://pypi.python.org/pypi/bda.daemon/ by Robert Niederreiter et al.
  • [zdaemon]: The zdaemon tool http://pypi.python.org/pypi/zdaemon/ by Guido van Rossum et al.
  • [clapper-daemon]: The daemon library http://pypi.python.org/pypi/daemon/ by Brian Clapper.
  • [seutter-daemonize]: The daemonize library http://daemonize.sourceforge.net/ by Jerry Seutter.
  • [burr-daemon]: The daemon.py module http://www.nightmare.com/~ryb/code/daemon.py by Ray Burr.
  • [twisted]: The Twisted application framework http://pypi.python.org/pypi/Twisted/ by Glyph Lefkowitz et al.
  • [dagitses-initd]: The Python initd library http://pypi.python.org/pypi/initd/ by Michael Andreas Dagitses.

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