(轉)Ubuntu init啓動流程分析

原文

upstart homepage

現行的Linux distros主流的有兩種init方式：一種是廣爲流傳的System V initialization，它來源於Unix而且至今仍被各類Linux distros所採用；另外一種是近幾年提出的Upstart方式，基於事件機制，系統的全部服務，任務都是由事件驅動的。據我所知，採用後一種方式的目前有Ubuntu（6.10 and later），Fedora（9.10 and later），Debian（optional）。雖然採用Upstart的發行版並很少，但它旨在取代舊式的System V initialization。

　　做爲知識梳理，我如今就先在這裏總結一下這兩種方式各自的初始化流程，這也是爲了方便整理思路：

　　以前在查找Linux系統init流程的相關資料時老是可以看到inittab的身影，可是在個人Ubuntu上是沒有這個文件的，到後來才知道採用 Upstart方式的Ubuntu上是沒有inittab這個文件的。在舊式的System V initialization中，/etc/inittab但是個至關重要的文件。init進程啓動後第一時間找的就是它！inittab負責初始化系統，設置系統runlevel及進 入各runlevel對應要執行的命令。假設當前inittab中設置的默認runlevle是5，則init會運行/etc/init.d/rc 5命令，該命令會依據系統服務的依賴關係遍歷執行/etc/rc5.d中的腳本/程序。進入/etc/rc5.d目錄能夠發現裏面的文件都是到/etc /init.d/下對應的腳本/程序的軟連接。以S開頭的爲啓動的意思，以K開頭的爲中止。而且S/K後面的兩位數數字表明瞭服務的啓動順序（由服務依賴關係決定）。

　　那麼Upstart job是怎麼樣的呢？咱們知道，System V initializaiton是以runlevel爲核心，依據服務間依賴關係的init方式，但在Upstart job，runlevel雖然說對於服務的啓動也有影響但已不是關鍵所在。Upstart job是事件驅動的，系統服務的啓動、中止等等均是由事件決定的，反過來，系統服務的啓動、中止也能夠做爲事件源觸發其餘服務。而且事件並不必定得由系統內部產生，用戶能夠手工的鍵入start/stop [Service]產生事件來啓動/終止服務。man upstart-evnets查看upstart job所定義的事件，能夠發現，runlevel也被看成事件來對待（因runlevel的改變而產生的事件），諸如此類還有其餘如 startup，started，filesystem等等。那麼系統服務又是如何知道本身應該何時啓動，何時終止的呢？答案就在於/etc /init中（有的distros多是在/etc/event.d）。進入/etc/init目錄下一看，均是系統服務的配置文件，或者說，是job definition files。（實際上Upstart init只須要/etc/init這麼一個目錄，不像System V init，「拐彎抹腳」轉好多圈纔到達目的地，在性能上不如前者）。隨便打開一個文件，好比cron.conf：

# cron - regular background program processing daemon
#
# cron is a standard UNIX program that runs user-specified programs at

# periodic scheduled times
 
description "regular background program processing daemon"

start on runlevel [2345]
stop on runlevel [!2345]

expect fork

respawn

exec cron

　　相信敏銳的程序猿們都發現了：start on runlevel [2345]；stop on runlevel [！2345]

　　沒錯，配置文件就是經過這個來設置服務什麼時候啓動，什麼時候終止的。

　　實際上並不只僅在系統啓動初期，在系統運轉的任什麼時候期均可以經過發送事件來啓動或終止服務。這即是Upstart job的優勢之一，除了用於系統初始化，還能夠在系統運行階段發揮做用。相比之下System V initialization方式下的配置文件通常只用於系統初始化階段，固然系統運行階段咱們能夠經過/etc/init.d/Service start/stop/otherCommand來操做服務，但很明顯不如Upstart方式簡潔明白。

　　好，介紹完System V initialization和Upstart，那麼如今就能介紹Ubuntu init系統初始化流程。前面提過Ubuntu使用的是Upstart方式的initialization，其實不全然，考慮到6.10以前的版本採用的System V init及某些服務的須要，Ubuntu採用的是兼容模式，即：系統中既有System V-style啓動的服務，也有Upstart啓動的服務。若是你使用的是Ubuntu11.04（我目前PC上的系統），那麼你能夠看到系統中有這麼幾個目錄：

/etc/init
/etc/init.d
/etc/rc${runlevel}.d

　　做爲兩種init方式各自特徵的/etc/init.d，/etc/rc${runlevel}.d目錄和/etc/init目錄在Ubuntu中都有了，那麼Ubuntu是如何實現兼容的？實際上，Ubuntu中並無直接採用System V-style啓動服務，要知道，Ubuntu中的init已被替換爲Upstart init，而System V-style的服務是存放於/etc/rc${runlevel}.d目錄中的，（而/etc/rc${runlevle}.d/下的文件是到/etc/init.d的軟連接）可Upstart init並不會直接跑到這裏面去啓動服務。它是經過間接調用來啓動這類服務的。換句話說，Ubuntu中的init並不會直接奔着/etc/init.d或者/etc/rc${runlevel}.d/而去，它採用了折衷的辦法，經過/etc/init下的某些配置文件調用/etc/rc${runlevel}.d/中的腳本以啓動採用舊式System V-style的服務。唉，說的我本身都以爲好繞，仍是見實例吧，看下面。

　　進入/etc/init目錄（Upstart init會到該目錄下讀取配置文件），會發現幾個跟rc有關的配置文件：

rc.conf
rc-sysinit.conf
rcS.conf

　　rc-sysinit在startup事件發生時被啓動，rc在系統runlevel變化時被啓動，rcS在系統runlevel爲S時啓動。在配置文件的註釋中說明了，這幾個文件，正是Upstart init處理System V-style服務的關鍵。

　　rc-sysinit在startup事件發生時被啓動，即，Upstart init會首先讀取rc-sysinit.conf並執行相關配置和腳本。rc-sysinit.conf的主要工做是設置系統默認runlevel，檢測是否存在/etc/inittab或內核命令行，若存在，則按內核命令行>/etc/inittab>默認runlevel的順序設置系統 runlevel。最後，調用telinit進入設置的runlevel。

　　因爲調用了telinit進入了設定的runlevel，runlevel改變的事件發生，此時rc服務啓動（固然其餘服務也會）。那麼，咱們就有必要來看看rc.conf中到底有什麼東西。打開rc.conf，注意到最後一行：

exec /etc/init.d/rc $RUNLEVEL

　　是否是感受/etc/init.d/rc很熟悉，沒錯，在System V initialization中，/etc/inittab中的各runlevel對應的命令行就是經過這種形式設置的。

　　很明顯，/etc/init.d/rc被調用了，而且傳入了早前設置好的系統runlevel做爲參數。而/etc/init.d/rc會根據傳入 的runlevel參數調用/etc/rc${runlevel}.d/下的腳本（以S開頭）以啓動服務，終止在前次runlevel啓動而當前在 runlevel須要終止的服務。至此，Ubuntu處理System V-style服務的流程是否是漸漸明朗了。經過rc-sysinit和rc間接的調用/etc/init.d/rc從而啓動System V-style服務，Ubuntu在採用新式Upstart init照顧了舊式的System V init。

　　採用Upstart方式啓動的服務則在/etc/init/目錄中有屬於本身的一份配置文件，終端下鍵入：initctl list，看看列出的服務是否同/etc/init/下的服務徹底一致！

　　Over！！！

　　另：上面的內容不少是我我的的理解，大方向應該沒錯，但細節處的理解就不敢保證拉。看官發現了別忘了給出建議喲！

　　btw，rc這東西表明的是Run Commands不？看了wiki好似是這樣子的：It is used for any file that contains startup information for a command。曾經有段時間分不清是Run Commands仍是Runtime Configuration～_～!

　　祝你們聖誕快樂！新年快樂！