Mandrake9.0的啟動過程(從init開始)(二)
2024-07-21 02:35:19
供稿：網(wǎng)友
在內(nèi)核引導結(jié)束并啟動/sbin/init之后，系統(tǒng)就轉(zhuǎn)入用戶態(tài)的運行。在這之后創(chuàng)建的一切進程，都是在用戶態(tài)進行。 這里先要講清楚一個概念：就是init進程雖然是從內(nèi)核開始的，即在前面所講的init/main.c中的init()函數(shù)在啟動后就已經(jīng)是一個核心線程，但在轉(zhuǎn)到執(zhí)行/sbin/init之后，內(nèi)核中的init()就變成了/sbin/init程序，狀態(tài)也轉(zhuǎn)變成了用戶態(tài)，也就是說核心線程變成了一個普通的進程。這樣一來，內(nèi)核中的init函數(shù)實際上只是init進程的入口，它在執(zhí)行execve("/sbin/init",argv_init,envp_init)時改變成為一個普通的用戶進程。這就是exec系列函數(shù)替換進程映像的變身大法，只要你學過unix環(huán)境下的多進程編程，應該都能理解這一點。
除此之外，它們的代碼來源也有差別，內(nèi)核中的init()函數(shù)的源代碼在/init/main.c中，是內(nèi)核的一部分。而/sbin/init程序的源代碼是sysvinit軟件包的一部分，可以從FTP://ftp.cistron.nl/pub/people/miq...程序，如：halt, init, killall5, last, lastb (鏈接至 last), mesg, pidof (鏈接至 killall5), poweroff (鏈接至 halt), reboot (鏈接至 halt), runlevel, shutdown, sulogin, telinit (鏈接至 init), utmpdump 和 wall等等。對于啟動過程而言，這里最重要的就是init程序。它啟動之后，要完成很多任務：檢查文件系統(tǒng)，啟動各種后臺服務進程，最后為每個終端和虛擬控制臺啟動一個getty進程供用戶登錄。由于所有其它用戶進程都是由init派生的，因此它又是其它一切用戶進程的父進程。
init進程啟動后，就要按照/etc/inittab的內(nèi)容進程系統(tǒng)設置。下面就是manfrake9.0的inittab內(nèi)容：
#
# inittab This file describes how the INIT PRocess should set up
# the system in a certain run-level.
#
# Author: Miquel van Smoorenburg,
# Modified for RHS linux by Marc Ewing and Donnie Barnes
#
# Default runlevel. The runlevels used by Mandrake Linux are:
# 0 - halt (Do NOT set initdefault to this)
# 1 - Single user mode
# 2 - Multiuser, without NFS (The same as 3, if you do not have networking)
# 3 - Full multiuser mode
# 4 - unused
# 5 - X11
# 6 - reboot (Do NOT set initdefault to this)
#
id:5:initdefault:
# System initialization.
si::sysinit:/etc/rc.d/rc.sysinit
l0:0:wait:/etc/rc.d/rc 0
l1:1:wait:/etc/rc.d/rc 1
l2:2:wait:/etc/rc.d/rc 2
l3:3:wait:/etc/rc.d/rc 3
l4:4:wait:/etc/rc.d/rc 4
l5:5:wait:/etc/rc.d/rc 5
l6:6:wait:/etc/rc.d/rc 6
# Things to run in every runlevel.
ud:nce:/sbin/update
# Trap CTRL-ALT-DELETE
ca::ctrlaltdel:/sbin/shutdown -t3 -r now
# When our UPS tells us power has failed, assume we have a few minutes
# of power left. Schedule a shutdown for 2 minutes from now.
# This does, of course, assume you have powerd installed and your
# UPS connected and working correctly.
pf:owerfail:/sbin/shutdown -f -h +2 "Power Failure; System Shutting Down"
# If power was restored before the shutdown kicked in, cancel it.
pr:12345owerokwait:/sbin/shutdown -c "Power Restored; Shutdown Cancelled"
# Run gettys in standard runlevels
1:2345:respawn:/sbin/mingetty tty1
2:2345:respawn:/sbin/mingetty tty2
3:2345:respawn:/sbin/mingetty tty3
4:2345:respawn:/sbin/mingetty tty4
5:2345:respawn:/sbin/mingetty tty5
6:2345:respawn:/sbin/mingetty tty6
從中可以看到，inittab的每一行由四個字段組成。
分別是：
id:runlevels:actionrocess
id:是每一行的標識符，長度一般為2個字符而且在整個inittab中必須唯一。對于getty或其他login程序項，要求id與tty的編號相同，否則getty程序?qū)⒉荒苷９ぷ鳌?br /> runlevels:指定運行級別，一般使用0－6以及S或s。運行級別是指init進程的整個系統(tǒng)的一個運行狀態(tài)，它定義了系統(tǒng)所提供的服務，常見的運行級別如下：0，系統(tǒng)終止；1，單用戶模式；3沒有網(wǎng)絡文件系統(tǒng)支持的多用戶模式；4，保留；5，啟動到Xwindow；6，重新啟動，S和s意義相同，表示單用戶模式且無需inittab文件，因此也不必在inittab中出現(xiàn)，實際上，進入單用戶模式時，init直接在控制臺（/dev/console）上運行/sbin/sulogin。實際上，7－9的運行級別也是可以使用的，只是傳統(tǒng)的Unix系統(tǒng)沒有定義這幾個級別。級別可以是并列的多個值，以匹配多個運行級別，對大多數(shù)action來說，僅當runlevel與當前運行級別匹配成功才會執(zhí)行。。
action:指出的是init程序執(zhí)行process命令的方式。initdefault是一個非凡的action值，用于標識缺省的運行級別。當init進程由核心啟動后，它將讀取inittab中的initdefault項，取得其中的運行級別，并作為當前的運行級別。假如沒有inittab文件，或者其中沒有initdefault項，init將在控制臺上請求輸入運行級別。respawn 在進入相應runlevel時執(zhí)行，假如該進程結(jié)束，init會再起一個進程執(zhí)行同樣的命令。once在進入有runlevels指定的運行級別時運行并且只執(zhí)行一次。wait的執(zhí)行效果和once一樣，但init會等待該命令結(jié)束。ctrlaltdel指定在用戶按下Ctrl-Alt-Del時執(zhí)行的命令。powerfail 在系統(tǒng)接收到掉電信號時啟動相關(guān)進程。powerwait 和powerfail一樣，在系統(tǒng)接收到掉電信號時啟動相關(guān)進程，并等待進程終止，在進程終止前不做任何其它操作。off 若該項相關(guān)進程已經(jīng)存在則強行終止，否則忽略。sysinit、boot、bootwait等action將在系統(tǒng)啟動時無條件運行，而忽略其中的運行級別，其中sysinit 指定需要運行的第一個程序(或腳本)，boot將在sysinit之后執(zhí)行，bootwait的執(zhí)行效果和boot一樣，但init會等待該命令結(jié)束，其余的action（不含initdefault）都與某個運行級別相關(guān)，可以在inittab的man手冊中找到各個action的定義的具體描述。
process:給出每行要執(zhí)行的命令。
知道inittab的字段意義以后，我們來看一下inittab的結(jié)構(gòu)。inittab的第一行是設定系統(tǒng)的運行級別，如下所示：
id:5:initdefault:
從以上的介紹中可以知道，系統(tǒng)的運行級別是5，也就是系統(tǒng)啟動時自動進入xwindow。接著進行系統(tǒng)初始化：
si::sysinit:/etc/rc.d/rc.sysinit
這樣init進程就會執(zhí)行/etc/rc.d/rc.sysinit。這個腳本最常見的動作就是激活交換分區(qū)，檢查磁盤，加載硬件模塊，這些動作無論哪個運行級別都是需要優(yōu)先執(zhí)行的。只有在rc.sysinit執(zhí)行完以后init進程才會執(zhí)行其他的boot或bootwait動作。假如沒有boot或bootwait動作，init進程就接著執(zhí)行下面的內(nèi)容：
l0:0:wait:/etc/rc.d/rc 0
l1:1:wait:/etc/rc.d/rc 1
l2:2:wait:/etc/rc.d/rc 2
l3:3:wait:/etc/rc.d/rc 3
l4:4:wait:/etc/rc.d/rc 4
l5:5:wait:/etc/rc.d/rc 5
l6:6:wait:/etc/rc.d/rc 6
這里，系統(tǒng)將會根據(jù)運行級別選擇要執(zhí)行的命令。從前面我們已經(jīng)知道系統(tǒng)的運行級別是5，所以實際上只有這一行被執(zhí)行了：
l5:5:wait:/etc/rc.d/rc 5
這一行的最后是以參數(shù)5運行/etc/rc.d/rc，實際上就是運行/etc/rc.d/rc3.d下的所有程序(或腳本)。用ls命令查看/etc/rc.d/rc3.d目錄，如下：
[kj501@c4 kj501]$ ls /etc/rc.d/rc3.d/
K09dm@ S16ypserv@ S56rawdevices@ S90crond@
K55routed@ S17alsa@ S56xinetd@ S90postgresql@
K90MySQL@ S18sound@ S60cups@ S91smb@
S01usb@ S20random@ S60nfs@ S92lisa@
S03iptables@ S20xfs@ S60rwhod@ S95innd@
S05harddrake@ S25netfs@ S66yppasswdd@ S95kheader@
S10network@ S26apmd@ S75keytable@ S99devfsd@
S11portmap@ S26ypxfrd@ S80postfix@ S99hamboot@
S12syslog@ S40atd@ S85httpd@ S99linuxconf@
S13partmon@ S40saslauthd@ S85numlock@ S99local@
S14nfslock@ S55named@ S85proftpd@
S15gpm@ S55sshd@ S89internet@
這些文件都是一些系統(tǒng)服務程序，以“S”打頭的文件用來在進入運行級別5時啟動服務進程，以“K”打頭的文件用來在系統(tǒng)關(guān)閉，離開運行級別5之前終止服務進程。后面的數(shù)字大小決定執(zhí)行的先后次序，對于以”K“打頭的服務進程，按照從高到低的順序執(zhí)行，對于以”S“打頭的服務進程，按照從低到高的順序執(zhí)行。
假如用ls -l 查看這些文件，就會發(fā)現(xiàn)它們大部分都是到/etc/rc.d/init.d目錄下各個shell腳本的符號鏈接，而且這些腳本一般能接受start、stop、restart、status等參數(shù)，在啟動時以start參數(shù)啟動以“S”打頭的腳本鏈接，假如存在一個同樣的腳本鏈接但是以”K“打頭，也會先執(zhí)行以”K“打頭的腳本鏈接，然后再執(zhí)行以”S“打頭的腳本鏈接，以保證這個服務進程是重新啟動的。要注重在這些腳本的最后，都有一個S99local@的鏈接，這個鏈接是鏈接到/etc/rc.d/rc.local，而不是象其它腳本鏈接一樣鏈接到/etc/rc.d/init.d下。可以在這個rc.local加入一些每個運行級別都要執(zhí)行但又必須在系統(tǒng)服務進程啟動后才能執(zhí)行的命令，比如說對一些系統(tǒng)服務程序的參數(shù)設置。執(zhí)行這些腳本之后，下面就要執(zhí)行一個在每個運行級別都要執(zhí)行的命令：
ud:nce:/sbin/update
這句話表明每一個運行級別都要運行命令update，此程序每隔30秒把內(nèi)存緩沖區(qū)的內(nèi)容回寫一次，稱為"同步"，以防止系統(tǒng)崩潰或忽然掉電造成的數(shù)據(jù)丟失和損壞。在這
