• Linux 启动详解之init


    1.init初探

         init是Linux系统操作中不可缺少的程序之一。init进程,它是一个由内核启动的用户级进程,然后由它来启动后面的任务,包括多用户环境,网络等。

         内核会在过去曾使用过init的几个地方查找它,它的正确位置(对Linux系统来说)是/sbin/init。如果内核找不到init,它就会试着运行/bin/sh,如果运行失败,系统的启动也会失败。

         根据实际看一下,我们来到/boot下,

         可以看见,Grub就在这里,vmlinuz-2.6.32-358.el6.i686这个文件很重要,说通俗一点的话应该是我们的内核,在启动后加载所有驱动(这个有另外的章节再讲,这里不详述)。另外initramfs-2.6.32-358.el6.i686.img是启动init进程的一个镜像文件,包含一个最小的linux系统。

         Linux内核在初始化之后会执行init进程,而init进程会挂载我们的根文件系统,但由于init程序也是在根文件系统上的,所以这就有了悖论。Linux采用两步走的方法来解决这个问题。Linux2.6版以前的方法是:除了内核vmlinuz之外还有一个独立的initrd.img映像文件,其实它就是一个文件系统映像,linux内核在初始化后会mount initrd.img作为一个临时的根文件系统,而init进程就是在initrd.img里的,然后init进程会挂载真正的根文件系统,然后umount initrd.img。但Linux2.6内核的实现方式却不太一样,虽然完成的功能是一样的。Linux2.6采用initramfs。initramfs:init ram filesystem,它是一个cpio格式的内存文件系统,其实这部分也有很多内容可以讲,我们以后再谈。

      通常的步骤是先启动内核,然后内核挂载initrd.img,并执行里面的脚本来进一步挂载各种各样的模块,然后发现真正的root分区,挂载并执行/sbin/init。

      如果没有这个文件,计算机的启动时第一个进程都启动不起来。有他存在1号进程才可以开启。相当于是一个指挥官,他要指挥哪些程序在启动时应当存在,哪些程序不应当存在。/etc/inittab文件是init在启动时读取的文件,也就是指挥官的决策书,这个决策书规定了当前战争的局势,比如和平局势、冷战局势、战争局势。以及该局势下的核心策略。init就是这样,通过inittab这个文件控制了计算机的启动级别,及该级别下启动的进程。

    [root@hao boot]# cat /etc/inittab
    # Default runlevel. The runlevels used 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:

      从这里可以看出,我这里linux的default启动级别是runevel 5(注意,此处不要擅自改为6,如果默认的runlevel是6,那么就会比较麻烦,为什么会这么说,看完下面每个级别具体对应的进程就会明白)。那么具体每个级别都是什么呢?其实每个级别都有若干个进程,只不过每个级别开的进程不同。

      0:几乎所有进程都关闭,停机状态

      1:单用户模式,root账户进行操作

      2:多用户,不能使用net file system,一般很少用

      3:完全多用户,一部分启动,一部分不启动,命令行界面

      4:未使用、未定义的保留模式

      5:图形化,3级别中启动的进程都启动,并且会启动一部分图形界面进程。

      6:停止所有进程,卸载文件系统,重新启动

      这些级别中1、2、4很少用,相对而言0、3、5、6用的会较多。3级别和5级别除了桌面相关的进程外没有什么区别。为了减少资源占用,推荐都用3级别。

      那么这些级别是如何定义的呢,在/etc/rc.d/目录内,有如下目录。

    [root@Hao rc.d]# ll
    total 60
    drwxr-xr-x. 2 root root  4096 Mar 11 13:44 init.d
    -rwxr-xr-x. 1 root root  2617 Feb 22  2013 rc
    drwxr-xr-x. 2 root root  4096 Apr  3 08:36 rc0.d
    drwxr-xr-x. 2 root root  4096 Apr  3 08:36 rc1.d
    drwxr-xr-x. 2 root root  4096 Apr  3 08:36 rc2.d
    drwxr-xr-x. 2 root root  4096 Apr  3 08:36 rc3.d
    drwxr-xr-x. 2 root root  4096 Apr  3 08:36 rc4.d
    drwxr-xr-x. 2 root root  4096 Apr  3 08:36 rc5.d
    drwxr-xr-x. 2 root root  4096 Apr  3 08:36 rc6.d
    -rwxr-xr-x. 1 root root   220 Feb 22  2013 rc.local
    -rwxr-xr-x. 1 root root 19472 Feb 22  2013 rc.sysinit

      在诸如rc3.d和rc5.d目录下有runlevel 3 和runlevel 5中允许和不允许启动的进程,

      再进去目录看一下。

    [root@Hao rc.d]# ls rc3.d/
    K01smartd          K69rpcsvcgssd      S10network           S26acpid
    K02oddjobd         K73winbind         S11auditd            S26haldaemon
    K05wdaemon         K75ntpdate         S11portreserve       S26udev-post
    K10psacct          K75quota_nld       S12rsyslog           S28autofs
    K10saslauthd       K76ypbind          S13cpuspeed          S50bluetooth
    K15htcacheclean    K80kdump           S13irqbalance        S58ntpd
    K15httpd           K84wpa_supplicant  S13rpcbind           S80postfix
    K15svnserve        K87restorecond     S15mdmonitor         S82abrt-ccpp
    K25sshd            K88sssd            S22messagebus        S82abrtd
    K30spice-vdagentd  K89rdisc           S23NetworkManager    S90crond
    K36mysqld          K95firstboot       S24nfslock           S95atd
    K50dnsmasq         K99rngd            S24rpcgssd           S99certmonger
    K50netconsole      S01sysstat         S24rpcidmapd         S99local
    K50snmpd           S02lvm2-monitor    S25blk-availability
    K50snmptrapd       S08ip6tables       S25cups
    K60nfs             S08iptables        S25netfs
    root@Hao rc.d]# ls rc5.d/
    K01smartd        K75ntpdate         S11portreserve       S26udev-post
    K02oddjobd       K75quota_nld       S12rsyslog           S28autofs
    K05wdaemon       K76ypbind          S13cpuspeed          S50bluetooth
    K10psacct        K80kdump           S13irqbalance        S55sshd
    K10saslauthd     K84wpa_supplicant  S13rpcbind           S58ntpd
    K15htcacheclean  K87restorecond     S15mdmonitor         S70spice-vdagentd
    K15httpd         K88sssd            S22messagebus        S80postfix
    K15svnserve      K89rdisc           S23NetworkManager    S82abrt-ccpp
    K36mysqld        K95firstboot       S24nfslock           S82abrtd
    K50dnsmasq       K99rngd            S24rpcgssd           S90crond
    K50netconsole    S01sysstat         S24rpcidmapd         S95atd
    K50snmpd         S02lvm2-monitor    S25blk-availability  S99certmonger
    K50snmptrapd     S08ip6tables       S25cups              S99local
    K60nfs           S08iptables        S25netfs
    K69rpcsvcgssd    S10network         S26acpid
    K73winbind       S11auditd          S26haldaemon

      这些都是链接文件lrwxrwxrwx,链接的路径都是/etc/init.d中的脚本文件。

    [root@Hao rc.d]# ll rc3.d/ | grep ab
    lrwxrwxrwx. 1 root root 19 Feb 10 19:46 S08ip6tables -> ../init.d/ip6tables
    lrwxrwxrwx. 1 root root 18 Feb 10 19:44 S08iptables -> ../init.d/iptables
    lrwxrwxrwx. 1 root root 26 Feb 10 19:51 S25blk-availability -> ../init.d/blk-availability
    lrwxrwxrwx. 1 root root 19 Feb 10 19:46 S82abrt-ccpp -> ../init.d/abrt-ccpp
    lrwxrwxrwx. 1 root root 15 Feb 10 19:46 S82abrtd -> ../init.d/abrtd

      K开头的文件意味着是要关闭进程的文件,S开头的进程则是开启的进程,之后的数字表示启动的顺序,比如S23NetworkManager和S80postfix都要依赖S10network,如果这个顺序错了或者电脑了,那么和网络有关的程序都会启动错误,这个也在管理服务器的过程中也需要定期去看一下。

      对比rc3.d/目录与rc5.d/

    [root@Hao rc.d]# diff  rc3.d/ rc5.d/
    Only in rc3.d/: K30spice-vdagentd
    Only in rc5.d/: S70spice-vdagentd

      发现spice-vdagentd服务在runlevel 3中是KILL的,在runleve5是START的,spice-vdagentd服务是Redhat桌面虚拟组件之一,所以在runlevel3中没必要开,在runleve5中是要开启的,否则Linux将无法提供桌面服务,除此之外,两个运行级别没区别。

      还记得那个之前提到的决策书吗?核心策略对应的会启动的内容都是在这里,比如和平局势(之于runlevel 1)下启用基本的民防系统(之于S01sysstat)就可以了,冷战时期(之于runlevel 3)除了民防以外,还开启了自卫系统(之于S08iptables)、消息传递(S10network)、警报机制(之于S22messagebus)、派遣间谍(之于sshd)、调动步兵部队(之于httpd)等等,如果是战争时期(之于runlevel 5)除了上面种种之外还要启动更多的战争活动,调度更强大的部队。

    2.相关命令

    通过chkconfig –level 3 sshd off在运行级别中的开启或者关闭服务。

    通过chkconfig –list sshd来查看sshd在所有runlevel中的状态。

    [root@Hao rc.d]# chkconfig --list sshd
    sshd            0:off   1:off   2:on    3:on    4:on    5:on    6:off
    
    [root@Hao rc.d]# chkconfig --level 3 sshd off
    
    [root@Hao rc.d]# chkconfig --list sshd
    sshd            0:off   1:off   2:on    3:off   4:on    5:on    6:off

    init 6是重启,init 0是关机。

    # who –r 查看当前级别  

    run-level 5  2012-09-02 06:23

    3.附文1.不小心把init 默认的运行级别设为6怎么办

      通过查看 /etc/rc.d/rc6.d可以看到,runlevel 6中只有两个服务是开启的,分别是  S00killall和S01reboot,如果默认的运行级别设为6,那么重启之后,机器会不停重启。

    如果真的意(shou)外(jian)把默认的runlevel运行级别设置成了6,那么需要如下操作更改默认运行级别。在GRUB界面按e

    然后选中第二行,再按e进入

    在出现的命令行后加 [空格]1 (单用户),按Enter键确认操作并后退到Linux配置页面

    再按b重启Linux进入单用户模式就可以修改了,我们这里改为3好了。然后重启就可以了。

    4.推荐文章

    Linux启动这个很不经意的过程里面包含了太多的内容,本文只是介绍了很小的一部分,推荐大家去深入了解,顺便推荐几篇还不错的文章。

    rc.d rc.local rc.sysinit 等Linux系统脚本启动顺序详解 作者:jsxubar (朱秀龙) 

    Linux2.6 内核的 Initrd 机制解析 作者: dazhi.li(李 大治)

    深入理解linux启动过程 

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