LINUX的端口和服務(wù)有什么關(guān)系
一般的話是只有那些需要連接網(wǎng)絡(luò)(包括局域網(wǎng))的服務(wù)才會用到端口。而如果存在一個端口,那么就一定是對應(yīng)有一個服務(wù)開啟了這個端口,并且會在某些時刻使用它進(jìn)行通信。下面學(xué)習(xí)啦小編為大家分享LINUX端口和服務(wù)的關(guān)系。
LINUX的端口和服務(wù)
計算機實際上可以做的事情實質(zhì)上非常簡單,比如計算兩個數(shù)的和,再比如在內(nèi)存中尋找到某個地址等等。這些最基礎(chǔ)的計算機動作被稱為指令 (instruction)。所謂的程序(program),就是這樣一系列指令的所構(gòu)成的集合。通過程序,我們可以讓計算機完成復(fù)雜的操作。程序大多數(shù)時候被存儲為可執(zhí)行的文件。這樣一個可執(zhí)行文件就像是一個菜譜,計算機可以按照菜譜作出可口的飯菜。
那么,程序和進(jìn)程(process)的區(qū)別又是什么呢?
進(jìn)程是程序的一個具體實現(xiàn)。只有食譜沒什么用,我們總要按照食譜的指點真正一步步實行,才能做出菜肴。進(jìn)程是執(zhí)行程序的過程,類似于按照食譜,真正去做菜的過程。同一個程序可以執(zhí)行多次,每次都可以在內(nèi)存中開辟獨立的空間來裝載,從而產(chǎn)生多個進(jìn)程。不同的進(jìn)程還可以擁有各自獨立的IO接口。
操作系統(tǒng)的一個重要功能就是為進(jìn)程提供方便,比如說為進(jìn)程分配內(nèi)存空間,管理進(jìn)程的相關(guān)信息等等,就好像是為我們準(zhǔn)備好了一個精美的廚房。
看一眼進(jìn)程
首先,我們可以使用$ps命令來查詢正在運行的進(jìn)程,比如$ps -eo pid,comm,cmd,下圖為執(zhí)行結(jié)果:
(-e表示列出全部進(jìn)程,-o pid,comm,cmd表示我們需要PID,COMMAND,CMD信息)
每一行代表了一個進(jìn)程。每一行又分為三列。第一列PID(process IDentity)是一個整數(shù),每一個進(jìn)程都有一個唯一的PID來代表自己的身份,進(jìn)程也可以根據(jù)PID來識別其他的進(jìn)程。第二列COMMAND是這個進(jìn)程的簡稱。第三列CMD是進(jìn)程所對應(yīng)的程序以及運行時所帶的參數(shù)。
(第三列有一些由中括號[]括起來的。它們是kernel的一部分功能,被打扮成進(jìn)程的樣子以方便操作系統(tǒng)管理。我們不必考慮它們。)
我們看第一行,PID為1,名字為init。這個進(jìn)程是執(zhí)行/bin/init這一文件(程序)生成的。當(dāng)Linux啟動的時候,init是系統(tǒng)創(chuàng)建的第一個進(jìn)程,這一進(jìn)程會一直存在,直到我們關(guān)閉計算機。這一進(jìn)程有特殊的重要性,我們會不斷提到它。
如何創(chuàng)建一個進(jìn)程
實際上,當(dāng)計算機開機的時候,內(nèi)核(kernel)只建立了一個init進(jìn)程。Linux kernel并不提供直接建立新進(jìn)程的系統(tǒng)調(diào)用。剩下的所有進(jìn)程都是init進(jìn)程通過fork機制建立的。新的進(jìn)程要通過老的進(jìn)程復(fù)制自身得到,這就是fork。fork是一個系統(tǒng)調(diào)用。進(jìn)程存活于內(nèi)存中。每個進(jìn)程都在內(nèi)存中分配有屬于自己的一片空間 (address space)。當(dāng)進(jìn)程fork的時候,Linux在內(nèi)存中開辟出一片新的內(nèi)存空間給新的進(jìn)程,并將老的進(jìn)程空間中的內(nèi)容復(fù)制到新的空間中,此后兩個進(jìn)程同時運行。
老進(jìn)程成為新進(jìn)程的父進(jìn)程(parent process),而相應(yīng)的,新進(jìn)程就是老的進(jìn)程的子進(jìn)程(child process)。一個進(jìn)程除了有一個PID之外,還會有一個PPID(parent PID)來存儲的父進(jìn)程PID。如果我們循著PPID不斷向上追溯的話,總會發(fā)現(xiàn)其源頭是init進(jìn)程。所以說,所有的進(jìn)程也構(gòu)成一個以init為根的樹狀結(jié)構(gòu)。
如下,我們查詢當(dāng)前shell下的進(jìn)程:
代碼如下:
root@vamei:~# ps -o pid,ppid,cmd
PID PPID CMD
16935 3101 sudo -i
16939 16935 -bash
23774 16939 ps -o pid,ppid,cmd
我們可以看到,第二個進(jìn)程bash是第一個進(jìn)程sudo的子進(jìn)程,而第三個進(jìn)程ps是第二個進(jìn)程的子進(jìn)程。
還可以用$pstree命令來顯示整個進(jìn)程樹:
代碼如下:
init─┬─NetworkManager─┬─dhclient
│ └─2*[{NetworkManager}]
├─accounts-daemon───{accounts-daemon}
├─acpid
├─apache2─┬─apache2
│ └─2*[apache2───26*[{apache2}]]
├─at-spi-bus-laun───2*[{at-spi-bus-laun}]
├─atd
├─avahi-daemon───avahi-daemon
├─bluetoothd
├─colord───2*[{colord}]
├─console-kit-dae───64*[{console-kit-dae}]
├─cron
├─cupsd───2*[dbus]
├─2*[dbus-daemon]
├─dbus-launch
├─dconf-service───2*[{dconf-service}]
├─dropbox───15*[{dropbox}]
├─firefox───27*[{firefox}]
├─gconfd-2
├─geoclue-master
├─6*[getty]
├─gnome-keyring-d───7*[{gnome-keyring-d}]
├─gnome-terminal─┬─bash
│ ├─bash───pstree
│ ├─gnome-pty-helpe
│ ├─sh───R───{R}
│ └─3*[{gnome-terminal}]
fork通常作為一個函數(shù)被調(diào)用。這個函數(shù)會有兩次返回,將子進(jìn)程的PID返回給父進(jìn)程,0返回給子進(jìn)程。實際上,子進(jìn)程總可以查詢自己的PPID來知道自己的父進(jìn)程是誰,這樣,一對父進(jìn)程和子進(jìn)程就可以隨時查詢對方。
通常在調(diào)用fork函數(shù)之后,程序會設(shè)計一個if選擇結(jié)構(gòu)。當(dāng)PID等于0時,說明該進(jìn)程為子進(jìn)程,那么讓它執(zhí)行某些指令,比如說使用exec庫函數(shù)(library function)讀取另一個程序文件,并在當(dāng)前的進(jìn)程空間執(zhí)行 (這實際上是我們使用fork的一大目的: 為某一程序創(chuàng)建進(jìn)程);而當(dāng)PID為一個正整數(shù)時,說明為父進(jìn)程,則執(zhí)行另外一些指令。由此,就可以在子進(jìn)程建立之后,讓它執(zhí)行與父進(jìn)程不同的功能。
子進(jìn)程的終結(jié)(termination)
當(dāng)子進(jìn)程終結(jié)時,它會通知父進(jìn)程,并清空自己所占據(jù)的內(nèi)存,并在kernel里留下自己的退出信息(exit code,如果順利運行,為0;如果有錯誤或異常狀況,為>0的整數(shù))。在這個信息里,會解釋該進(jìn)程為什么退出。父進(jìn)程在得知子進(jìn)程終結(jié)時,有責(zé)任對該子進(jìn)程使用wait系統(tǒng)調(diào)用。這個wait函數(shù)能從kernel中取出子進(jìn)程的退出信息,并清空該信息在kernel中所占據(jù)的空間。但是,如果父進(jìn)程早于子進(jìn)程終結(jié),子進(jìn)程就會成為一個孤兒(orphand)進(jìn)程。孤兒進(jìn)程會被過繼給init進(jìn)程,init進(jìn)程也就成了該進(jìn)程的父進(jìn)程。init進(jìn)程負(fù)責(zé)該子進(jìn)程終結(jié)時調(diào)用wait函數(shù)。
當(dāng)然,一個糟糕的程序也完全可能造成子進(jìn)程的退出信息滯留在kernel中的狀況(父進(jìn)程不對子進(jìn)程調(diào)用wait函數(shù)),這樣的情況下,子進(jìn)程成為僵尸(zombie)進(jìn)程。當(dāng)大量僵尸進(jìn)程積累時,內(nèi)存空間會被擠占。
進(jìn)程與線程(thread)
盡管在UNIX中,進(jìn)程與線程是有聯(lián)系但不同的兩個東西,但在Linux中,線程只是一種特殊的進(jìn)程。多個線程之間可以共享內(nèi)存空間和IO接口。所以,進(jìn)程是Linux程序的唯一的實現(xiàn)方式。