[LYOO]

Debian的init进程初始化工作原理

init和inittab
=============
Linux下为什么会要有个init？用过windows 9.x的人应该知道有个批处理文件autoexec.bat，用过windows NT/2000系统的人应该在控制面板中见过system service工具，它们的目的是相同的。只是比较起来windows下的这些东西功能太弱（当然用法也更简单）。
init是Linux启动的最后一步，它帮助用户完成每次启动系统都必须完成的一些重复性任务，如加载文件系统、各类网络服务等等程序；它还有一个重要用途，让用户自定义系统运行环境，只启动需要的进程，关闭不用的进程，释放内存和处理器资源，让系统运行得更快更稳。

init会按任务表执行我们下的命令，这个任务表就是/etc/inittab文件。我们可以为系统制定多个运行环境以满足不同任务的需要，在inittab中称之为运行等级（runlevel）。例如，计算机要用来完成一种联网编译任务（与其它系统共享CPU周期，合作编译软件），这样情况需占用大量CPU能力和内存，所以当计算机用作这种用途时，其他程序的运行要尽可能少。可设置一个运行等级（如：runlevel 4），把其它程序包括X Window全关闭，只启动联网编译进程；其他时段，你的计算机要与Windows系统共享文件，需要启动Samba，可以再定义一个运行等级（如：runlevel 2）。
现在当你要进行联网编译时可运行init 4，而不用手工去关闭每个暂不需要的进程；要与Windows系统共享文件可运行init 2。

Debian系统对某些运行等级进行了预先配置（而且是无法修改的）

runlevel 0：它的任务就是关闭所有程序，关机。如果计算机及内核支持APM，系统电源可自动切断。

runlevel 1：为单用户模式保留的。在这个运行等级下，除了一个root shell外，没有其它程序运行。除了root文件系统以只读方式安装外，不安装其它文件系统。该运行等级通常在恢复系统时用。

runlevel 6：与runlevel 0非常相似，只是它是重启系统而不是关闭系统。

runlevel 2、3、4、5：Debian系统对它们没有具体规定，通常可自由进行定制，它们都属于多用户模式。其中runlevel 3是Debian使用的默认运行等级。启动Debian系统时，用的就是这个运行等级。

下面是inittab文件的例子

# /etc/inittab: init(8) configuration.
# $Id: inittab,v 1.91 2002/01/25 13:35:21 miquels Exp $

# The default runlevel.
id:2:initdefault:

# Boot-time system configuration/initialization script.
# This is run first except when booting in emergency (-b) mode.
si::sysinit:/etc/init.d/rcS

# What to do in single-user mode.
~~:S:wait:/sbin/sulogin

# /etc/init.d executes the S and K scripts upon change
# of runlevel.
#
# Runlevel 0 is halt.
# Runlevel 1 is single-user.
# Runlevels 2-5 are multi-user.
# Runlevel 6 is reboot.

l0:0:wait:/etc/init.d/rc 0
l1:1:wait:/etc/init.d/rc 1
l2:2:wait:/etc/init.d/rc 2
l3:3:wait:/etc/init.d/rc 3
l4:4:wait:/etc/init.d/rc 4
l5:5:wait:/etc/init.d/rc 5
l6:6:wait:/etc/init.d/rc 6
# Normally not reached, but fallthrough in case of emergency.
z6:6:respawn:/sbin/sulogin

# What to do when CTRL-ALT-DEL is pressed.
ca:12345:ctrlaltdel:/sbin/shutdown -t1 -a -r now

# Action on special keypress (ALT-UpArrow).
#kb::kbrequest:/bin/echo "Keyboard Request--edit /etc/inittab to let this work."

# What to do when the power fails/returns.
pf::powerwait:/etc/init.d/powerfail start
pn::powerfailnow:/etc/init.d/powerfail now
po::powerokwait:/etc/init.d/powerfail stop

# /sbin/getty invocations for the runlevels.
#
# The "id" field MUST be the same as the last
# characters of the device (after "tty").
#
# Format:
# <id>:<runlevels>:<action>:<process>
#
# Note that on most Debian systems tty7 is used by the X Window System,
# so if you want to add more getty's go ahead but skip tty7 if you run X.
#
1:2345:respawn:/sbin/getty 38400 tty1
2:23:respawn:/sbin/getty 38400 tty2
3:23:respawn:/sbin/getty 38400 tty3
4:23:respawn:/sbin/getty 38400 tty4
5:23:respawn:/sbin/getty 38400 tty5
6:23:respawn:/sbin/getty 38400 tty6

# Example how to put a getty on a serial line (for a terminal)
#
#T0:23:respawn:/sbin/getty -L ttyS0 9600 vt100
#T1:23:respawn:/sbin/getty -L ttyS1 9600 vt100

# Example how to put a getty on a modem line.
#
#T3:23:respawn:/sbin/mgetty -x0 -s 57600 ttyS3

该文件有一个基本类型的指令，它们指定命令行，命令行所采取的动作，在何种运行等级下激活命令。这引起命令行的格式大体如下：

id:runlevels:action:command

id是任意一个名称（具体是什么并不重要），runlevels是一个数字串（代表运行等级），action描述何时执行命令，command指定执行的实际命令。拿启动getty的命令行举例：

1:2345:respawn:/sbin/getty 38400 tty1

该命令告诉init，它应该在引导后以运行等级2-5运行命令/sbin/getty 38400 tty1。动作标记respawn表示命令在退出时重新运行（当用户在shell输入exit的时候）。

从方面的文件中可以看到，运行等级2和3有六个活动的gettys，而等级4和5只有一个。假设运行等级4下有三个shell运行在虚拟控制台。你在ID为2和3的命令行的运行等级字段添加了数字4，也就是说你将

2:23:respawn:/sbin/getty 38400 tty2
3:23:respawn:/sbin/getty 38400 tty3

替换成

2:234:respawn:/sbin/getty 38400 tty2
3:234:respawn:/sbin/getty 38400 tty3

然后重启或执行以下命令：

telinit q

对inittab进行修改。telinit q命令指示init重新加载它的配置。参阅telinit(8)。

/etc/inittab的其它行看起来比较复杂，我们先看看还有哪些动作标记：

·respawn：启动命令并监视命令的执行，当进程退出时，再次执行该命令（通常用于虚拟终端设备上的登录提示）。 ·wait：进入指定运行等级时，启动进程。init会停下来，直到执行完成。这个标记用于设置特定等级下软件的启动。
·once：进入指定的任一运行等级时，启动一次进程。
·boot：该命令在系统引导时运行。这种类型的指令忽略运行等级。
·bootwait：该命令在系统引导时运行，init等到它退出后才能继续做别的事。
·off：禁用所有运行等级下的某个命令。
·initdefault：这种类型的项指定在系统引导时进入哪个运行等级。
·powerwait：这类指令给出在电源不足时需要执行的命令。init直到进程完成后才继续工作。
·powerfail：与powerwait类似，但init不等待进程完成。
·powerworkwait：电源正常后执行。init暂停，直到进程结束。
·powerfailnow：当便携机电池或外部UPS电池电量不足时执行。
·ctrlaltdel：指定init在捕获ctrl+alt+del组合键时执行的命令。
·kbdrequest：把特殊动作映射到特定的按键。Debian中的是alt+UpArrow。

现在再看上面的文件是不是清楚了许多？

更强大的sysvinit
================
inittab的主要功能是描述引导及正常操作时，应该在何种运行等级下启动什么程序，每个运行等级的具体项目完全可以通常/etc/inittab来定义，但Debian有一个更健壮的方案sysvinit，它被认为是init最强大的应用程序之一。Debian组织inittab的方式是把运行等级的大部分定义从inittab中移出来，移到一个脚本层次中去。惟一直接从inittab启动的程序只有getty，它用于虚拟设备上启动登录提示符，保留它因为它们要求特殊处理，在inittab之外处理要困难得多。

inittab来启动所有软件当然是可能的，但将所有配置写在同一个文件既不方便查看也不方便维护，所以文件里会加上这许多行：

l0:0:wait:/etc/init.d/rc 0
l1:1:wait:/etc/init.d/rc 1
l2:2:wait:/etc/init.d/rc 2
l3:3:wait:/etc/init.d/rc 3
l4:4:wait:/etc/init.d/rc 4
l5:5:wait:/etc/init.d/rc 5
l6:6:wait:/etc/init.d/rc 6

这些行实际决定了系统在各个运行等级下的行为。它们如何做到的也许并不明显，但至少我们知道主要意思：首先每行都有个符号ID lx，lx表示runlevel x；其次，每行只在一个运行等级下激活，该运行等级对应着符号ID中的数字x。命令执行时，init停下来，直到进程结束。最后，每个命令行调用一个脚本/etc/init.d/rc x，这里x代表当前运行等级的数字。显然各运行等级的具体任务在/etc/init.d/rc脚本中安排。

Debian init设置的核心在/etc/init.d目录。该目录包含了启动或停止重要软件的脚本，为了简化操作，规定每个脚本都使用相同的一套参数——start或stop。个别软件包维护者为用户着想，往这些脚本中加了其他功能，但init不会去调用它们。
举个例子，可调用：#/etc/init.d/apache start来启动Apache，调用：#/etc/init.d/apache stop来关闭它。
作为一个用户工具，这是非常有用的，它让用户轻松启动和关闭Debian所带的复杂程序，不过在考虑如何启动程序前，先检查/etc/init.d，看看是不是已经有脚本可以做这件事了。借助于这种机制，可以按自己的需求来调整运行等级，/etc/init.d/rc可以把系统引入所需的运行等级。/etc/rcx.d是一组指向/etc/init.d的符号链接。进行运行等级时，rc在运行等级目录中按逻辑顺序处理每个脚本。首先前缀为K的每个文件都以参数stop（按字母和数字顺序）执行；其次，以S为前缀的每个脚本都以参数start（按字母和数字顺序）执行。
了解了工作原理，下面试着自己来构造一个运行等级。我们使用运行等级5和与之相关的rc目录/etc/rc5.d。首先，看看该目录下的内容：找出每个符号链接所做的工作；查看文件，判断它来自哪个文件。经过仔细查看，找出启动无用程序的S打头的脚本，把它们删掉，在/etc/init.d中找出需要运行但未包括在内的脚本，例如假设你想在运行等级5下启动Samba，执行命令：

ln -s /etc/init.d/samba /etc/rc5.d/S20samba

看到这里是不是对init有了新的了解，那么来测试一下学习成果：关闭Debian默认安装时加载的gdm/xdm/kdm进程，让Debian启动到命令行终端而不是X。

深入学习：
inittab(5)
init(8)
telinit(8)
/usr/doc/sysvinit/*

[derain]

其实，debian提供了一个很方便的工具来管理各个运行级别中会运行的程序。就是rcconf，可以用apt－get安装的。很方便。

[doooom]

lyoo兄已经提供了很多非常漂亮的文章了。非常厉害的说。

[LYOO]

论坛中多数文章是教你如何做，而我更想知道为什么要这样做，期待着各位高手，能将更深的细节写出来，让我们真正解理这些知识。

[atfa]

应该修改这个帖子，取消表情符号

[0100]

我的见解和LYOO兄一样.只有尽量多了解运行的原理才能对linux有进步.老是死记怎么做.不懂变通是不行的.

[jinxl]

在启动的时候好选择级别吗？
比如默认是3，有时我想用2启动

[wide288]

级别是要在启动后设定的。启动时不能改

[will]

直接说init是linux启动的最后一步不太合适.init是所有进程之母.kernel启动后第一个动作就是执行init.

[hantsy]

好像参考手册里面有的。。。。

[faint]

因为手册就是LYOO的杰作:－），你连这都不知吗？

[xiaoliwind]

runlevel 0：它的任务就是关闭所有程序，关机。如果计算机及内核支持APM，系统电源可自动切断!!!
我想问这里的APM是什么？我怎么能控制我的电脑远程关机呢？
我每次输入了 ini 0 就是到了 Power down 那里不动了。我还必须打的过去把电脑电源关掉！

[rengo]

APM是高级电源管理.

[lovebaobao]

级别设的时候小心哦。以前我不小心不知怎么设了个6。
嘿嘿郁闷了半天。

[bexley]

现在我的系统里/etc下面都是rc?.d这些目录了。原理还是一样的吗？
还有，如果我想在系统起动时就起一个进程，把我的load.sh放在rc3.d目录里就行了吗？