#if !defined(_GNU_SOURCE)
    #define _GNU_SOURCE
#endif


#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <sys/file.h>
#include <execinfo.h>
#include <unistd.h>
#include <errno.h>
#include <wait.h>

// лимит для установки максимально кол-во открытых дискрипторов
#define FD_LIMIT            1024*10

// константы для кодов завершения процесса
#define CHILD_NEED_WORK         1
#define CHILD_NEED_TERMINATE    2

#define PID_FILE "/var/run/my_daemon.pid"

// функция записи лога
void WriteLog(char* Msg, ...)
{
    // тут должен быть код который пишет данные в лог
}

// функция загрузки конфига
int LoadConfig(char* FileName)
{
    // тут должен быть код для загрузки конфига
    return 1;
}

// функция которая загрузит конфиг заново
// и внесет нужные поправки в работу
int ReloadConfig()
{
    // код функции
    return 1;
}

// функция для остановки потоков и освобождения ресурсов
void DestroyWorkThread()
{
    // тут должен быть код который остановит все потоки и
    // корректно освободит ресурсы
}

// функция которая инициализирует рабочие потоки
int InitWorkThread()
{
    // код функции
    return 1;
}

// функция обработки сигналов
static void signal_error(int sig, siginfo_t *si, void *ptr)
{
    void*  ErrorAddr;
    void*  Trace[16];
    int    x;
    int    TraceSize;
    char** Messages;

    // запишем в лог что за сигнал пришел
    WriteLog("[DAEMON] Signal: %s, Addr: 0x%0.16X\n", strsignal(sig), si->si_addr);


    #if __WORDSIZE == 64 // если дело имеем с 64 битной ОС
        // получим адрес инструкции которая вызвала ошибку
        ErrorAddr = (void*)((ucontext_t*)ptr)->uc_mcontext.gregs[REG_RIP];
    #else
        // получим адрес инструкции которая вызвала ошибку
        ErrorAddr = (void*)((ucontext_t*)ptr)->uc_mcontext.gregs[REG_EIP];
    #endif

    // произведем backtrace чтобы получить весь стек вызовов
    TraceSize = backtrace(Trace, 16);
    Trace[1] = ErrorAddr;

    // получим расшифровку трасировки
    Messages = backtrace_symbols(Trace, TraceSize);
    if (Messages)
    {
        WriteLog("== Backtrace ==\n");

        // запишем в лог
        for (x = 1; x < TraceSize; x++)
        {
            WriteLog("%s\n", Messages[x]);
        }

        WriteLog("== End Backtrace ==\n");
        free(Messages);
    }

    WriteLog("[DAEMON] Stopped\n");

    // остановим все рабочие потоки и корректно закроем всё что надо
    DestroyWorkThread();

    // завершим процесс с кодом требующим перезапуска
    exit(CHILD_NEED_WORK);
}


// функция установки максимального кол-во дескрипторов которое может быть открыто
int SetFdLimit(int MaxFd)
{
    struct rlimit lim;
    int           status;

    // зададим текущий лимит на кол-во открытых дискриптеров
    lim.rlim_cur = MaxFd;
    // зададим максимальный лимит на кол-во открытых дискриптеров
    lim.rlim_max = MaxFd;

    // установим указанное кол-во
    status = setrlimit(RLIMIT_NOFILE, &lim);

    return status;
}


int WorkProc()
{
    struct sigaction sigact;
    sigset_t         sigset;
    int              signo;
    int              status;

    // сигналы об ошибках в программе будут обрататывать более тщательно
    // указываем что хотим получать расширенную информацию об ошибках
    sigact.sa_flags = SA_SIGINFO;
    // задаем функцию обработчик сигналов
    sigact.sa_sigaction = signal_error;

    sigemptyset(&sigact.sa_mask);

    // установим наш обработчик на сигналы

    sigaction(SIGFPE, &sigact, 0); // ошибка FPU
    sigaction(SIGILL, &sigact, 0); // ошибочная инструкция
    sigaction(SIGSEGV, &sigact, 0); // ошибка доступа к памяти
    sigaction(SIGBUS, &sigact, 0); // ошибка шины, при обращении к физической памяти

    sigemptyset(&sigset);

    // блокируем сигналы которые будем ожидать
    // сигнал остановки процесса пользователем
    sigaddset(&sigset, SIGQUIT);

    // сигнал для остановки процесса пользователем с терминала
    sigaddset(&sigset, SIGINT);

    // сигнал запроса завершения процесса
    sigaddset(&sigset, SIGTERM);

    // пользовательский сигнал который мы будем использовать для обновления конфига
    sigaddset(&sigset, SIGUSR1);
    sigprocmask(SIG_BLOCK, &sigset, NULL);

    // Установим максимальное кол-во дискрипторов которое можно открыть
    SetFdLimit(FD_LIMIT);

    // запишем в лог, что наш демон стартовал
    WriteLog("[DAEMON] Started\n");

    // запускаем все рабочие потоки
    status = InitWorkThread();
    if (!status)
    {
        // цикл ожижания сообщений
        for (;;)
        {
            // ждем указанных сообщений
            sigwait(&sigset, &signo);

            // если то сообщение обновления конфига
            if (signo == SIGUSR1)
            {
                // обновим конфиг
                status = ReloadConfig();
                if (status == 0)
                {
                    WriteLog("[DAEMON] Reload config failed\n");
                }
                else
                {
                    WriteLog("[DAEMON] Reload config OK\n");
                }
            }
            else // если какой-либо другой сигнал, то выйдим из цикла
            {
                break;
            }
        }

        // остановим все рабочеи потоки и корректно закроем всё что надо
        DestroyWorkThread();
    }
    else
    {
        WriteLog("[DAEMON] Create work thread failed\n");
    }

    WriteLog("[DAEMON] Stopped\n");

    // вернем код не требующим перезапуска
    return CHILD_NEED_TERMINATE;
}


void SetPidFile(char* Filename)
{
    FILE* f;

    f = fopen(Filename, "w+");
    if (f)
    {
        fprintf(f, "%u", getpid());
        fclose(f);
    }
}



int MonitorProc()
{
    int       pid;
    int       status;
    int       need_start = 1;
    sigset_t  sigset;
    siginfo_t siginfo;

    // настраиваем сигналы которые будем обрабатывать
    sigemptyset(&sigset);

    // сигнал остановки процесса пользователем
    sigaddset(&sigset, SIGQUIT);

    // сигнал для остановки процесса пользователем с терминала
    sigaddset(&sigset, SIGINT);

    // сигнал запроса завершения процесса
    sigaddset(&sigset, SIGTERM);

    // сигнал посылаемый при изменении статуса дочернего процесс
    sigaddset(&sigset, SIGCHLD);

    // сигнал посылаемый при изменении статуса дочернего процесс
    sigaddset(&sigset, SIGCHLD);

    // пользовательский сигнал который мы будем использовать для обновления конфига
    sigaddset(&sigset, SIGUSR1);
    sigprocmask(SIG_BLOCK, &sigset, NULL);

    // данная функция создат файл с нашим PID'ом
    SetPidFile(PID_FILE);

    // бесконечный цикл работы
    for (;;)
    {
        // если необходимо создать потомка
        if (need_start)
        {
            // создаём потомка
            pid = fork();
        }

        need_start = 1;

        if (pid == -1) // если произошла ошибка
        {
            // запишем в лог сообщение об этом
            WriteLog("[MONITOR] Fork failed (%s)\n", strerror(errno));
        }
        else if (!pid) // если мы потомок
        {
            // данный код выполняется в потомке

            // запустим функцию отвечающую за работу демона
            status = WorkProc();

            // завершим процесс
            exit(status);
        }
        else // если мы родитель
        {
            // данный код выполняется в родителе

            // ожидаем поступление сигнала
            sigwaitinfo(&sigset, &siginfo);

            // если пришел сигнал от потомка
            if (siginfo.si_signo == SIGCHLD)
            {
                // получаем статус завершение
                wait(&status);

                // преобразуем статус в нормальный вид
                status = WEXITSTATUS(status);

                 // если потомок завершил работу с кодом говорящем о том, что нет нужны дальше работать
                if (status == CHILD_NEED_TERMINATE)
                {
                    // запишем в лог сообщени об этом
                    WriteLog("[MONITOR] Childer stopped\n");

                    // прервем цикл
                    break;
                }
                else if (status == CHILD_NEED_WORK) // если требуется перезапустить потомка
                {
                    // запишем в лог данное событие
                    WriteLog("[MONITOR] Childer restart\n");
                }
            }
            else if (siginfo.si_signo == SIGUSR1) // если пришел сигнал что необходимо перезагрузить конфиг
            {
                kill(pid, SIGUSR1); // перешлем его потомку
                need_start = 0; // установим флаг что нам не надо запускать потомка заново
            }
            else // если пришел какой-либо другой ожидаемый сигнал
            {
                // запишем в лог информацию о пришедшем сигнале
                WriteLog("[MONITOR] Signal %s\n", strsignal(siginfo.si_signo));

                // убьем потомка
                kill(pid, SIGTERM);
                status = 0;
                break;
            }
        }
    }

    // запишем в лог, что мы остановились
    WriteLog("[MONITOR] Stopped\n");

    // удалим файл с PID'ом
    unlink(PID_FILE);

    return status;
}


int main(int argc, char** argv)
{
    int status;
    int pid;

    // если параметров командной строки меньше двух, то покажем как использовать демана
    if (argc != 2)
    {
        printf("Usage: ./my_daemon filename.cfg\n");
        return -1;
    }

    // загружаем файл конфигурации
    status = LoadConfig(argv[1]);

    if (!status) // если произошла ошибка загрузки конфига
    {
        printf("Error: Load config failed\n");
        return -1;
    }

    // создаем потомка
    pid = fork();

    if (pid == -1) // если не удалось запустить потомка
    {
        // выведем на экран ошибку и её описание
        printf("Start Daemon Error: %s\n", strerror(errno));

        return -1;
    }
    else if (!pid) // если это потомок
    {
        // данный код уже выполняется в процессе потомка
        // разрешаем выставлять все биты прав на создаваемые файлы,
        // иначе у нас могут быть проблемы с правами доступа
        umask(0);

        // создаём новый сеанс, чтобы не зависеть от родителя
        setsid();

        // переходим в корень диска, если мы этого не сделаем, то могут быть проблемы.
        // к примеру с размантированием дисков
        chdir("/");

        // закрываем дискрипторы ввода/вывода/ошибок, так как нам они больше не понадобятся
        close(STDIN_FILENO);
        close(STDOUT_FILENO);
        close(STDERR_FILENO);

        // Данная функция будет осуществлять слежение за процессом
        status = MonitorProc();

        return status;
    }
    else // если это родитель
    {
        // завершим процес, т.к. основную свою задачу (запуск демона) мы выполнили
        return 0;
    }
}