一幅漫画带你了解Linux内核，建议收藏！

Posted 2021-08-20 Lucifer三思而后行

作者简介

• 作者：LuciferLiu，中国DBA联盟(ACDU)成员。
• 目前从事Oracle DBA工作，曾从事 Oracle 数据库开发工作，主要服务于生产制造，汽车金融等行业。
• 现拥有Oracle OCP，OceanBase OBCA认证，擅长Oracle数据库运维开发，备份恢复，安装迁移，Linux自动化运维脚本编写等。

前言

• 今天网上冲浪，无意间看到一幅讲解Linux内核的漫画，觉得很有意思，拿出来给大家分享一下。

• 图片来自 TurnOff.us 的漫画 “InSide The Linux Kernel” ，作者： Daniel Stori
• 本文引自：https://linux.cn/article-8290-1.html

一眼望去，这幅漫画是以一座房子为载体，小企鹅，小狗，小丑等等成员组成的大家庭，各自分工明确，井然有序，将房子比作Linux内核真是形象有趣。

一、介绍

• 看看作者为我们标出的成员：

• file system（文件系统）
• process table（进程表）
• httpd process（httpd 进程）
• watchdog process（看门狗进程）
• ssh daemon（ssh进程）
• cron（计划任务）
• wine process（Wine进程）
• pipes（管道）
• terminals and terminal processes（终端和终端进程）

1 文件系统（file system）

• 万丈高楼平地起，就从地基开始说起吧！
  
• 顾名思义，文件系统就是存放文件的位置。漫画中形象的比喻为文件柜和文件。

• 地基（底层）由一排排的文件柜组成，井然有序，文件柜里放置着 “文件” — 电脑中的文件。
• 左上角，有一只胸前挂着 421 号牌的小企鹅，它表示着 PID（进程 IDProcess ID） 为 421 的进程，它正在查看文件柜中的文件，这代表系统中正有一个进程在访问文件系统。
• 在右下角有一只小狗，它是看门狗watchdog ，这代表对文件系统的监控。

• 看完了地基，就继续看地面一层，可以看到通往一层有一个楼梯：
  

这个楼梯是连通底层（地基）的文件系统，进程（小企鹅）们可以通过这个台阶，到文件系统中去读取文件，进行操作。

2 httpd 进程

• 上了地面一层，一眼望去就看到两位门神？
  

• 在这层的左侧，有一只胸前挂着 1341 号牌的小企鹅，守在门口，门上写着 80。
• 这个 PID 为 1341 的小企鹅负责接待 80 端口，也就是我们常说的 HTTP （网站）的端口。
• 小企鹅头上有一片羽毛，这片羽毛大有来历，它是著名的 HTTP 服务器 Apache 的 Logo。

• 喏，就是这只：

httpd是apache超文本传输协议的主程序，它被设计成一个独立运行的守护进程。httpd会建立一个线程池来处理http请求。

可参考：Linux httpd命令

httpd [-hlLStvVX][-c<httpd指令>][-C<httpd指令>][-d<服务器根目录>][-D<设定文件参数>][-f<设定文件>]

可以通过 httpd -k restart 重启httpd服务，使用 httpd –t 可以检查配置文件是否存在错误。

3 ssh 进程

• 来看看另一位门神 22
  

• 在最右侧的一个门牌号 22 的门，有一只带着墨镜的小企鹅在守着，看起来好酷啊，它是黑衣人叔叔吗？
• 为什么要这么酷的一个企鹅呢，因为 22 端口是 SSH 端口，是一个非常重要的远程连接端口。
• 通常通过这个端口进行远程管理，所以对这个端口进来的人要仔细审查。
• ssh进程是一个守护进程(demon)，监听客户端的连接，ssh服务端的进程名为sshd，负责实时监听客户端的请求(IP 22端口)，包括公共秘钥等交换等信息。

• Linux 一般作为服务器使用，而服务器一般放在机房，你不可能一直在机房操作你的 Linux 服务器。这时我们就需要远程登录到Linux服务器来管理维护系统。Linux 系统中是通过 ssh 服务实现的远程登录功能，默认 ssh 服务端口号为 22。

• 终端利用ssh登录远程服务器
• 安装ssh：yum install ssh
• 启动ssh：service sshd start
• 登录远程服务器：ssh root@10.211.55.100
• 输入密码：oracle
• root 是服务器用户名
• 10.211.55.100 是服务器 ip
• 输入密码回车即可登录

Window 系统上 Linux 远程登录客户端有 SecureCRT, Putty, SSH Secure Shell 等。

• 再向右看，我们可以看到这里仍有一扇门，门上写着 21，但是，看起来这扇门似乎年久失修，上面的门牌号都歪了，门口也没人守着。
• 看起来这个 21 端口的 FTP 协议有点老旧了，目前用的人也比以前少了，以至于这里都没人接待了。

4 计划任务（cron）

• 拿着手表在对时的小企鹅在干吗？它就是 crontab 进程，按时执行计划任务。

• 如何定义计划任务？
• crontab -e 打开任务计划程序定义文件，写入需要定时执行的命令任务。
• 例如：定期同步系统时间
  ##每天12点同步时间服务器10.211.55.18，clock --systohc是硬盘时间同步系统时间的意思
  00 12 * * * root /usr/sbin/ntpdate 10.211.55.18 && /sbin/clock --systohc
• 可通过 crontab -l 查看计划任务

可参考：Linux crontab 命令

5 进程表（process table）

• 房间一层的中间位置有一块垫子，众多小企鹅在围着着桌子坐着。这个垫子的区域代表进程表。
  

• 左上角有一个小企鹅，站着，仿佛在说些什么这显然是一位家长式的人物，不过看起来周围坐的那些小企鹅不是很听话——你看有好多走神、自顾自聊天的——“喂喂，说你呢，哇塞娃（171），转过身来”。
• 它代表着 Linux 内核中的初始化（init）进程，也就是我们常说的 PID 为 1 的进程。桌子上坐的小企鹅都在等待状态wait中，等待工作任务。
• 如果他们不听话学坏了，可以通过 kill -9 pid 来初始化他们。

6、看门狗（watchdog process）

• 瞧瞧，垫子（进程表）两旁还有两只小狗。
  

• 看门狗会监控小企鹅的状态（监控进程），当小企鹅们不听话时，它就会汪汪地叫喊起来。
• 这个很好理解，watchdog 就是为了保证系统正常运行，或者从死循环，死锁等一场状态退出的一种机制。

7 管道（pipes）

• 男女搭配干活不累，图中这两位可谓是演绎的淋漓尽致。
  

• 在楼梯旁边，有两个勤劳的小企鹅正扛着管道（PipeLine）在行走，一只小企鹅可以把自己手上的东西通过这个管道，传递给后面的小企鹅。
• 他们在干吗呢？管道，看字面意思不难猜出是用来传递东西的。在linux系统，通常是用来传递数据，是编程不可或缺的模块。
• 管道的专用符号是 |，当前一个流结束时，通过符号 |，前一个流的输出会自动变为后一个流的输入。
• 例如：输出test.txt文件中包含lucifer的行：cat test.txt | grep 'lucifer'

8 wine进程（wine process）

• 最后还剩一只孤单的小企鹅，它手上拿着一杯红酒，身上写着 411，看起来有点不胜酒力。
  

• 它就是红酒（Wine）小企鹅,它可以干（执行）一些来自 Windows 的任务。
• 说白了，wine就算一个windows模拟器。模拟运行Windows可执行文件。如 EXE，DLL。

9 终端和终端进程（terminals and terminal processes）

• 看完了地面一层，还有最上层，有一面墙壁，两个小企鹅在忙碌着什么。
  

• 这里有很多不同的屏幕，每个屏幕上写着 TTY（这就是对外的终端）。
• 比如说最左边 tty4 上输入了“fre”——这是想输入“freshmeat…” 吗？
• 它旁边的 tty2 和 tty3 就正常多了，看起来是比较正常的命令；
• tty7 显示的图形界面，对，图形界面（X Window）一般就在 7 号终端；
• tty5 和 tty6 是空的，这表示这两个终端没人用。

tty（终端）是对外沟通的渠道之一，但是，不是每一个进程都需要 tty，某些进程可以直接通过其他途径（比如端口）来和外部进行通信，对外提供服务的，所以，这一层不是完整的一层，只是个跃层。

看到这里，整幅漫画就已经看完了。不知道大家对Linux的认识有没有更进一步呢？

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本次分享到此结束啦~

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