什么是程序 (process)--程序与执行档 (process & program)

　　什么是程序 (process)

　　由前面一连几个章节的资料看来，我们一直强调在 Linux 底下所有的指令与您能够进行的动作都与权限有关， 而系统如何判定你的权限呢？当然就是前面 帐号管理 章节当中提到的 UID/GID 的相关概念，以及档案的属性相关性啰！再进一步来解释， 您现在大概知道，在 Linux 系统当中：‘触发任何一个事件时， 系统都会将他定义成为一个程序，并且给予这个程序一个 ID ，称为 PID，同时依据启发这个程序的使用者与相关属性关系， 给予这个 PID 一组有效的权限设定。’ 从此以后，这个 PID 能够在系统上面进行的动作，就与这个 PID 的权限有关了！

　　看这个定义似乎没有什么很奇怪的地方，不过，您得要瞭解什么叫做‘触发事件’才行啊！ 我们在什么情况下会触发一个事件？而同一个事件可否被触发多次？呵呵！来瞭解瞭解先！

　　程序与执行档 (process & program)

　　我们如何产生一个 Process ID (PID) 呢？其实很简单啦，就是‘执行一个程式或指令’ 就可以触发一个事件了而取得一个 PID 啰！我们说过，系统应该是仅认识 binary file 的， 那么当我们要让系统工作的时候，当然就是需要启动一个 binary file 啰， 那个 binary file 就是程式 (program) 啦！

　　那我们知道，每个程式都有三组人马的权限，每组人马都具有 r/w/x 的权限， 所以：‘不同的使用者身份执行这个 program 时，系统给予的权限也都不相同！’ 举例来说，我们可以利用 touch 来建立一个空的档案，当 root 执行这个 touch 指令时，他取得的是 UID/GID = 0/0 的权限，而当 dmtsai (UID/GID=501/501) 执行这个 touch 时，他的权限就跟 root 不同啦！

　　再举个更常见的例子，我们要操作系统的时候，通常是利用连线程式或者直接在主机前面登入， 然后取得我们的 shell 对吧！那么，我们的 shell 是 bash 对吧，这个 bash 在 /bin/bash 对吧， 那么同时间的每个人登入都是执行 /bin/bash 对吧！不过，每个人取得的权限就是不同！ 也就是说，我们可以这样看：
　　

　　图一、程式与程序之间的差异

　　也就是说，当我们登入并执行 bash 时，系统已经给我们一个 PID 了， 这个 PID 就是依据登入者的 UID/GID (/etc/passwd) 来的啦～ 以上面的图来做说明的话，我们知道 /bin/bash 是一个程式 (program)，当 dmtsai 登入后，他取得一个 PID 号码为 2234 的程序，这个程序的 User/Group 都是 dmtsai， 而当这个程式进行其他作业时，例如上面提到的 touch 这个指令时， 那么由这个程序衍生出来的其他程序在一般状态下，也会沿用这个程序的相关权限的！

　　# 子程序与父程序：

　　在上面的说明里面，我们有提到所谓的‘衍生出来的程序’，那是个啥咚咚？ 这样说好了，当我们登入系统后，会取得一个 bash 的 shell ，然后，我们用这个 bash 提供的介面去执行另一个指令，例如 /usr/bin/passwd 或者是 touch 等等， 那些另外执行的指令也会被触发成为 PID ，呵呵！那个 PID 就是‘子程序’了， 而在我们的 bash 环境下，就称为‘父程序’了！

　　另外，是否还记得我们在 bash shell 那一篇里面有提到 ‘环境变数’在不同程序之间的呼叫呢？现在稍微晓得是什么意思了吗？ 是啦！因为我们有执行不同的 bash 嘛！既然执行两次，自然就会取得两个 PID， 而因为要让两个 PID 之间具有一些相关性，我们的 bash 就使用了环境变数啰！

（评论：bash是程序，环境变量是bash程序的配置参数。etc/profile、~/bashrc等是bash的配置文件。）

　　例题：请在目前的 bash 环境下，再触发一次 bash ，并以‘ ps -l ’这个指令观察程序相关的输出资讯。
　　答：

　　直接执行 bash ，会进入到子程序的环境中，然后输入 ps -l 后，出现：

　　F S   UID   PID  PPID  C PRI  NI ADDR SZ WCHAN  TTY          TIME CMD
　　0 S   500 21337 21336  0  75   0 -  1348 wait   pts/1    00:00:00 bash
　　0 S   500 22573 21337  2  75   0 -  1348 wait   pts/1    00:00:00 bash
　　0 R   500 22591 22573  0  76   0 -  1302 -      pts/1    00:00:00 ps

　　有看到那个 PID 与 PPID 吗？第一个 bash 的 PID 与第二个 bash 的 PPID 都是 21337 啊，因为第二个 bash 是来自于第一个所产生的嘛！


　　重点来啦！所以说，在系统上面的各个程序可能是有相关性的喔！ 也就是有所谓的父程序与子程序的关系～至于程序的相关性，我们可以使用 pstree 这支程式去查验， 就能知道彼此之间的关系了。

　　另外要注意的是：所谓‘擒贼先擒王’， 如果哪天你一直发现‘奇怪，怎么有个程式关闭后，不久又会自动产生？ 而且自动产生的 PID 还不一样！’，呵呵！大概不需要怀疑的是，如果不是 例行性命令 的影响， 肯定有一支父程序存在，他会一直重新触发你想要关闭的那个程序， 导致你老是关不了。那怎么办？不是说过擒贼先擒王吗？关闭那支父程序啦！ ^_^

　　其实子程序与父程序之间的关系还挺复杂的，最大的复杂点在于程式互相之间的呼叫， 以及两者权限的相关性！这个可能就得要您自己多多建立自己的经验了～

　　# 系统或网路服务：常驻在记忆体的程序

　　如果就我们之前学到的一些指令资料来看，其实我们下达的指令都很简单， 包括用 ls 显示档案啊、用 touch 建立档案啊、rm/mkdir/cp/mv 等指令管理档案啊、 chmod/chown/passwd 等等的指令来管理权限等等的，不过，这些指令都是执行完就结束了。 也就是说，该项指令被触发后所产生的 PID 很快就会终止呢！ 那有没有一直在执行的程序啊？当然有啊！而且多的是呢！

　　举个简单的例子来说好了，我们知道系统每分钟都会去扫瞄 /etc/crontab 以及相关的设定档， 来进行工作排程吧？那么那个工作排程是谁负责的？当然不是鸟哥啊！ 呵呵！是 crond 这个程式所管理的，我们将他启动在背景当中一直持续不断的运作， 套句以前 DOS 年代常常说的一句话，那就是‘常驻在记忆体当中的程序’啦！

　　这些常驻在记忆体当中的程序有很多，不过主要大致分成系统本身所需要的服务， 例如刚刚提到的 crond 及 atd ，还有 syslog 等等的。还有一些则是负责网路连线的服务， 例如 Apache, named, postfix, vsftpd... 等等的。这些网路服务比较有趣的地方， 在于这些程式被执行后，他会启动一个可以负责网路监听的埠口 (port) ， 以提供外部用户端 (client) 的连线要求。

　　这部分我们会在认识系统服务的地方再好好的讲一讲， 在这里，您先有个概念，大概知道一下，系统上面的 PID 几乎都是透过执行一些指令所产生的， 而这些指令可能会负责一些重要的工作，例如网路伺服器啊、系统效能维持啊、 或是其他系统重要工作等等。若有兴趣的话，可以先以 netstat 检查一下您主机上的网路服务喔！