Службы и демоны в Linux, системы инициализации
Отличительной чертой, выделяющей демоны среди других процессов, является отсутствие их связи с терминалом.
Вывод демонизованного процесса может писаться в лог или подавляться (подавление вывода реализуется его перенаправлением в /dev/null)
Примером демона может быть apache2 и любые другие утилиты, запускающиеся при помощи инициализационных скриптов вместе с системой и работающие постоянно «в фоновом режиме».
Типовой задачей системного администрирования является написание собственных демонов.
Демоны Linux и управление ими
Демоны обычно имеют конфигурационные файлы и выделяются тем. что могут запускаться и останавливаться пользователем вручную командами вида: service deamonname start / service deamonname stop / service deamonname restart
Чтобы найти конфигурационные файлы пакета можно использовать whereis:
Вывод команды примерно следующий:
apache2: /usr/sbin/apache2 /usr/lib/apache2 /etc/apache2 /usr/share/apache2 /usr/share/man/man8/apache2.8.gz
Также информацию о конфигурационных файлах часто можно найти в man программного пакета
В случае с самым распространенным веб-сервером — конфигурационные файлы находятся в /etc/apache2
Обычно файлы снабжают комментариями (обозначаются знаком решетки # в начале строки), в комментариях могут приводиться примеры конфигурации программных пакетов и рекомендуемые для различных ситуаций значения директив.
В конфигурационных файлах задается логирование — в случае если пакет работает неправильно — включить логирование или изменить его параметры.
Часто демоны работают от имени системных пользователей, специально для них создаваемых — так apache может работать от имени пользователя www-data или от имени пользователя apache.
Демоны Linux стартуют вместе с системой, родительским процессом для них является init
Запуск демона с использованием init синтаксиса:
Инициализационные скрипты демонов, управляемых init, можно посмотреть в каталоге /etc/init.d/
В инициализационных скриптах указываются, в частности, runlevel-ы на которых демон стартует и останавливается.
Runlevels в Linux
0 Выключенное состояние (ядро не функционирует)
1 Режим использования одним пользователем (ядро функционирует, возможна авторизация, никакие сервисы не работают)
2 Режим, позволяющий работать нескольким пользователем и сети
3 Мультипользовательский режим с сетью
5 Мультипользовательский режим с сетью и GUI
6 Перезагрузка
В современном Linux init используется все реже поскольку данная система является устаревшей — она была создана довольно давно и плохо работает при необходимости обрабатывать данные поступающие в несколько потоков.
Замещается init системами upstart и systemd
upstart замещает все инициализационные скрипты конфигурационными файлами, они находятся в /etc/init
Управляются демоны, использующие upstart, следующим образом:
В 2014 году начался переход от upstart к systemd. Многие дистрибутивы сейчас используют одновременно несколько систем инициализации.
Среди использующих systemd — Fedora:
Также используя systemd можно легко добавлять демоны в автозагрузку (демон будет стартовать при старте системы)
В init и upstart для того чтобы включить/выключить автозагрузку достаточно добавить/удалить инициализационный файл или скрипт из каталога /etc/init в init и /etc/init.d в upstart (или воспользоваться скриптом update-rc.d — update-rc.d defaults apache2 чтобы добавить сервис в автозагрузку и update-rc.d remove apache2 чтобы его удалить из автозагрузки).
Часто применяется также runit — удобная система, которая также позволяет управлять сервисами (sv s apache2 / sv t apache2 / sv d apache2).
На одной машине могут использоваться демоны, управляемые при помощи различных систем инициализации. Так на сервере часть ПО может запускаться посредством init скриптов, часть — под runit.
Читайте про то, как добавить собственный скрипт, который будет выполняться после старта системы. Часто это бывает нужно чтобы добавить дополнительный функционал и свои скрипты.
Что такое демоны в Linux
Демоны много работают, для того, чтобы вы могли сосредоточится на своем деле. Представьте, что вы пишите статью или книгу. Вы заинтересованны в том, чтобы писать. Удобно, что вам не нужно вручную запускать принтер и сетевые службы, а потом следить за ними весь день для того чтобы убедится, что всё работает нормально.
За это можно благодарить демонов, они делают эту работу за нас. В сегодняшней статье мы рассмотрим что такое демоны в Linux, а также зачем они нужны.
Что такое демоны в понятии Linux
Демон Linux — это программа, у которой есть определённая уникальная цель. Обычно, это служебные программы, которые незаметно работают в фоновом режиме для того чтобы отслеживать состояние и обслуживать определённые подсистемы и гарантировать правильную работу всей операционной системы в целом. Например, демон принтера, отслеживает состояние служб печати, а сетевой демон управляет сетевыми подключениями и следит за их состоянием.
Многие люди, перешедшие в Linux из Windows знают демонов как службы или сервисы. В MacOS термин «Служба» имеет другое значение. Так как MacOS это тоже Unix, в ней испольуются демоны. А службами называются программы, которые находятся в меню Службы.
Демоны выполняют определённые действия в запланированное время или в зависимости от определённых событий. В системе Linux работает множество демонов, и каждый из них предназначен для того чтобы следить за своей небольшой частью операционной системы. Поскольку они не находятся под непосредственным контролем пользователя, они фактически невидимы, но тем не менее необходимы. Поскольку демоны выполняют большую часть своей работы в фоновом режиме, они могут казаться загадочными.
Какие демоны работают на вашем компьютере
Обычно имена процессов демонов заканчиваются на букву d. В Linux принято называть демоны именно так. Есть много способов увидеть работающих демонов. Они попадаются в списке процессов, выводимом утилитами ps, top или htop. Но больше всего для поиска демонов подходит утилита pstree. Эта утилита показывает все процессы, запущенные в вашей системе в виде дерева. Откройте терминал и выполните такую команду:
Вы увидите полный список всех запущенных процессов. Вы можете не знать за что отвечают эти процессы, но они все будут здесь перечислены. Вывод pstree — отличная иллюстрация того, что происходит с вашей машиной. Здесь удобно найти запущенные демоны Linux.
Вот демоны Linux, которых вы можете здесь увидеть: udisksd, gvfsd, systemd, logind и много других. Список процессов довольно длинный, поэтому он не поместится в одном окне терминала, но вы можете его листать.
Запуск демонов в Linux
Давайте разберемся как запустить демона Linux. Ещё раз. Демон — это процесс, работающий в фоновом режиме и находится вне контроля пользователя. Это значит, что демон не связан с терминалом, с помощью которого можно было бы им управлять. Процесс — это запущенная программа. В каждый момент времени он может быть запущенным, спящим или зомби (процесс выполнивший свою задачу, но ожидающий пока родительский процесс примет результат).
В Linux существует три типа процессов: интерактивные, пакетные и демоны. Интерактивные процессы пользователь запускает из командной строки. Пакетные процессы обычно тоже не связанны с терминалом. Они запускаются обычно во время когда на систему минимальная нагрузка и делают свою работу. Это могут быть, например, скрипты резервного копирования или другие подобные обслуживающие сценарии.
Интерактивные и пакетные процессы нельзя считать демонами, хотя их можно запускать в фоновом режиме и они делают определённую работу. Ключевое отличие в том, что оба вида процессов требуют участия человека. Демонам не нужен человек для того чтобы их запускать.
Когда загрузка системы завершается, система инициализации, например, systemd, начинает создавать демонов. Этот процесс называется forking (разветвление). Программа запускается как обычный интерактивный процесс с привязкой к терминалу, но в определённый момент она делится на два идентичных потока. Первый процесс, привязанный к терминалу может выполнятся дальше или завершится, а второй, уже ни к чему не привязанный продолжает работать в фоновом режиме.
Существуют и другие способы ветвления программ в Linux, но традиционно для создания дочерних процессов создается копия текущего. Термин forking появился не из ниоткуда. Его название походит от функции языка программирования Си. Стандартная библиотека Си содержит методы для управления службами, и один из них называется fork. Используется он для создания новых процессов. После создания процесса, процесс, на основе которого был создан демон считается для него родительским процессом.
Когда система инициализации запускает демонов, она просто разделяется на две части. В таком случае система инициализации будет считаться родительским процессом. Однако в Linux есть ещё один метод запуска демонов. Когда процесс создает дочерний процесс демона, а затем завершается. Тогда демон остается без родителя и его родителем становится система инициализации. Важно не путать такие процессы с зомби. Зомби, это процессы, завершившие свою работу и ожидающие пока родительский процесс примет их код выхода.
Примеры демонов в Linux
Самый простой способ определить демона — это буква d в конце его названия. Вот небольшой список демонов, которые работают в вашей системе. Каждый демон создан для выполнения определённой задачи.
- systemd — основная задача этого демона унифицировать конфигурацию и поведение других демонов в разных дистрибутивах Linux.
- udisksd — обрабатывает такие операции как: монтирование, размонтирование, форматирование, подключение и отключение устройств хранения данных, таких как жесткие диски, USB флешки и т д.
- logind — небольшой демон, управляющий авторизацией пользователей.
- httpd — демон веб-сервера, позволяет размешать на компьютере или сервере веб-сайты.
- sshd — позволяет подключаться к серверу или компьютеру удалённо, по протоколу SSH.
- ftpd — организует доступ к компьютеру по протоколу FTP для передачи файлов.
- crond — демон планировщика, позволяющий выполнять нужные задачи в определённое время.
Как появился термин демон в Linux
Так откуда же взялся этот термин? На первый взгляд может показаться, что у создателей операционной системы просто было искаженное чувство юмора. Но это не совсем так. Это слово появилось в вычислительной технике ещё до появления Unix. А история самого слова ещё более древняя.
Изначально это слово писалось как daimon и означало ангелов хранителей или духов помощников, которые помогали формировать характеры людей. Сократ утверждал, что у него был демон, который ему помогал. Демон Сократа говорил ему когда следует держать язык за зубами. Он рассказал о своем демоне во время суда в 399 году до нашей эры. Так что вера в демонов существует довольно давно. Иногда слово daimon пишется как daemon. Это одно и то же.
В то время как daemon — помощник, demon — это злой персонаж из библии. Различия в написании не случайны и видимо так было решено где-то в 16-том веке. Тогда решили, что daemons — хорошие парни, а demons — плохие.
Использовать слово демон (daemon) в вычислительной технике начали в 1963 году. Проект Project MAC (Project on Mathematics and Computation) был разработан в Массачусетском технологическом институте. И именно в этом проекте начали использовать слово демон для обозначения любых программ, которые работают в фоновом режиме, следят за состоянием других процессов и выполняют действия в зависимости от ситуации. Эти программы были названы в честь демона Максвелла.
Демон Максвелла — это результат мысленного эксперимента. В 1871 году Джеймс Клер Максвелл представил себе существо, способное наблюдать и направлять движение отдельных молекул. Целью мысленного эксперимента было показать противоречия во втором законе термодинамики.
Однако есть и другие варианты значения этого слова. Например это может быть аббревиатура от Disk And Executive MONitor. Хотя первоначальные пользователи термина демон не использовали его для этих целей, так что вариант с аббревиатурой, скорее всего неверный.
Теперь вы знаете что такое демоны в понятии Linux. На завершение, обратите внимание, что талисман BSD — демон. Он выбран в честь программных демонов (daemons) но выглядит как злой демон (demon). Имя этого демона Beastie. Точно неизвестно откуда взялось это имя, но есть предположения, оно походит от фразы: BSD. Try it; I did. Если произнести это на английском быстро, получится звук похожий на Beastie. А ещё тризуб Beastie символизирует разветвление (forking) процессов в Linux.
Обнаружили ошибку в тексте? Сообщите мне об этом. Выделите текст с ошибкой и нажмите Ctrl+Enter.