Slackware Linux init 進程

Joe Brockmeier 研究了 Slackware Linux init 進程。他討論了系統如何初始化服務、各種運行級別是什麼，以及如何從缺省安裝中添加或除去服務來定制系統。
Linux 用戶正日益成熟，這意味著他們想要將系統配置成執行他們希望完成的任務。但目前 Linux 發行版通常都附帶了自動配置的設備和啟動服務，如 Sendmail 或 Apache。這些發行版沒有考慮到的是毫不更改其缺省設置來運行服務，如 Apache -- 用戶毫不知情 -- 會讓黑客和利用腳本搗亂的人趁虛而入。而且這會用完本可以更好利用的系統資源 -- 比如可以用於 Quake 或您喜歡的編譯器的更多處理器時間。由於缺少控制是件“糟糕的事”，因此讓我們看一下 Linux 系統引導時在 init 進程期間，在所涉及的各個運行級別上都發生了什麼，以及如何在系統運行時定制系統或在運行級別之間切換。
我們的示例使用 x86 平台上的 Slackware Linux 發行版（請參閱本文後面的 參考資料 ）。大多數信息可用於其它 Linux 發行版，但在細節處會略有不同。尤其是，與其說 Slackware 的 init 結構類似於 System V 結構，還不如說它更類似於 BSD UNIX 結構，盡管 Slackware 的最新發行版中的程序做了一些讓步，它們要將服務添加到啟動，但期望這些服務是 System V 目錄結構。（請參閱側欄， “BSD 和系統 V init 腳本之間的差異”。）
所有進程的父代
當 Linux 機器引導時，究竟會發生什麼？在計算機的 BIOS 完成其任務後，系統會讀取硬盤（或軟盤，或 CD-ROM，或 Zip 驅動器……Linux 是非常靈活的）的第一位，並會遇到引導裝入程序。雖然 GRUB 和其它裝入程序也逐漸變得流行，但通常這就是 Linux 裝入程序 (LInux LOader)，一般稱作 LILO。
然後 LILO 將 Linux 內核裝入內存，並開始展示它的魔力。Linux 內核初始化了諸如 SCSI 卡之類的設備，以及其它內核中內置的硬件設備。然後內核運行 init，它是除內核之外在系統運行的第一個進程。如果執行 ps ax | grep 1 ，就會看到 init 的進程 ID (PID) 是 1。
裝入 init 之後，它會讀取 inittab 以查看下一步做什麼。 inittab 告訴 init 要進入什麼運行級別，以及在哪裡可以找到該運行級別的配置文件。
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運行級別
運行級別是由系統上的所有服務在某個給定時間定義的（基本上是操作方式）。Linux 可以有幾種操作方式：單用戶方式、單用戶聯網方式、多用戶方式、始於 X 窗口的多用戶方式，等等。這部分將要說明運行級別的概念、Slackware 上有哪些運行級別，已經它們被叫作什麼。
運行級別由數字或字母標明。可惜，不是所有的 Linux 發行版在各個運行級別的稱呼問題上都能達成共識。在某些發行版中，運行級別 3 是使用 X 窗口登錄的多用戶方式。而其它的，如 Slackware，將運行級別 3 指定成使用控制台登錄的多用戶方式。
據我所知，所有 Linux 發行版都認同運行級別 0 是“停機”、運行級別 1 或 "S" 是單用戶方式（稍後將詳細說明），運行級別 6 是重新引導系統。Slackware 的運行級別如下：
運行級別 0 = 系統停機
運行級別 1 = 單用戶方式，主要用於維護
運行級別 2 = 從不使用
運行級別 3 = 使用控制台登錄的多用戶方式
運行級別 4 = 使用 X11 會話管理器的多用戶方式 (XDM, GDM, KDM)
運行級別 5 = 從不使用
運行級別 6 = 重新引導
運行級別 S 或 s = 單用戶方式
這裡沒有記錄運行級別 7 到 9，在理論上，它們適用於在需要時定制運行級別。但我還沒有親自嘗試過創建一個。  BSD 和 System V init 腳本之間的差異
Slackware Linux 使用 BSD init 腳本說說挺容易，但這究竟表示什麼？
仿真 BSD init 樣式的 Linux 和 UNIX 系統有一個 /etc/rc.d/ 目錄，其中每個運行級別都包含一個 init 腳本。因此，如果要查看或修改運行級別 4 的 init 腳本，應該編輯文件 /etc/rc.d/rc.4 。
另一方面，其 init 腳本基於 System V 的系統對於每個運行級別都有獨立的目錄。因此，如果要編輯運行級別 4 init 腳本，應查找 /etc/rc4.d/ 目錄，並查找該目錄中對應於要修改的服務的腳本。
這個差異導致了 Berkeley Software Distribution (BSD) UNIX 和 AT&T System V UNIX 之間的設計差異，這兩者都開創了各自的 UNIX 商業版本。它們連同 Vi 以及 Emacs 一起是計算機界的激烈爭論之一。
由於許多 Linux 發行版都喜歡 System V init 布局，Slackware 現在也附帶了目錄和 rc.sysvinit init 腳本，用於保持兼容性。
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運行級別配置
如果您使用的不是 Slackware Linux，那麼配置文件的結構與我談到的結構會大不相同。除了 inittab 文件，所有 Slackware 的啟動配置文件都在 /etc/rc.d/ 目錄中。
缺省情況下，目錄中有 5 個運行級別 rc.* 腳本，如果將 symlink 從 rc.0 加到 rc.6 ，那麼可有 6 個。
運行級別 init 腳本是：
rc.0 = rc.0 文件是到 rc.6 的 symlink
rc.M = 多用戶運行級別 2、3 和 5 的 init 腳本
rc.K = “管理”運行級別，單用戶方式
rc.S = 系統初始化腳本
rc.4 = 運行級別 4（自動引導入所選擇的 X 會話管理器）的 init 腳本
rc.6 = 重新引導或停止系統時由 init 執行的腳本
目錄中的其余 rc.* 文件用於啟動諸如聯網、內核模塊、PCMCIA、Samba、Apache、Netatalk 和 GPM 的系統服務。如果想要使某個服務（如 Apache）完全不能在任何運行級別上使用，請使用 chmod 將文件的許可權從可執行更改成不可執行。除去該文件也可以到達相同效果，但我不推薦這種做法。也許在以後某個日子您會發現要重新啟用服務，但卻不知道怎樣做。
rc.inet1 腳本負責啟動基本聯網服務，如設置主機名（IP 和 DHCP）。 rc.inet2 腳本負責啟動所有其它 INET 服務，如 NFS、包轉發、ssh 服務器和其它聯網守護程序。
所有 Slackware /etc/rc.d/rc.* 文件都是 Bash shell 腳本，都可以進行手工編輯。可是對於聯網，您可能應該先嘗試 netconfig 實用程序。雖然需要手工編輯 /etc/resolv.conf 來添加多個名稱服務器，但是它也許能處理您想要執行的所有操作，而且它非常易於使用。
如果您是 Linux 初學者並且要修改系統，那麼也許應該確保您有引導軟盤，並且應該復制您所有想要編輯的 rc.* 文件。如果拿不定主意，我通常會將文件保存為 rc.*.old ，使它們變成不可執行文件。，使它們變成不可執行文件。
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使用運行的系統
好，現在系統已經運行，然而您需要在單用戶方式中執行一些操作 -- 該怎麼做呢？本文的下一部分將說明如何在系統運行時更改運行級別，而不是通過重新引導來更改運行級別，而且還說明了為什麼執行此操作以及何時執行。
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telinit 命令：在運行的系統上更改運行級別
telinit 命令可以用於更改運行級別。當以 root 身份執行 telinit S （或者想要更改的任意運行級別）時，它會更改運行級別，關閉前一個運行級別，然後啟動下一個。
某種程度上您正在重新引導系統的一部分。然而，關閉與重新啟動服務的能力正是 Linux 最可愛的品質之一。想要更改機器的 IP 地址嗎？沒問題，只要進行一些更改，然後重新啟動聯網服務就行了。只要一切配置正確，備份和運行是如此迅速，很難分辯是否做過更改。在其它即使更改了桌面上的牆紙都必須重新引導的操作系統上，嘗試一下執行此操作 :)
確實需要重新引導或徹底關閉 Linux 機器的唯一情況是如果正在添加或更改硬件，假設您正在使用不能熱插拔的設備，或者已經中斷且需要使機器脫機以修復損壞。與其它操作系統不同，對於那些不經過重新引導就無法解決問題的產品系統，我從來沒有看到過重新引導解決了這些系統上的問題。我曾設法利用諸如 hdparm 的命令來掛起非生產性機器，我希望這種情況發生。
假設您想要執行一些系統維護，而這些系統維護要求系統處於單用戶方式。例如，使用 hdparm 調整硬盤。第一步是 su （切換）到 root 用戶。
然後執行 telinit 命令使系統進入單用戶方式：
telinit S -t 60
自變量 "-t" 是可選的；它告訴 telinit 在真正切換到單用戶方式之前等待 60 秒。然而，只要執行了該命令，登錄到機器的任何人都會看到在控制台上出現一個警告，指出系統將切換運行級別或將在 60 秒內停機。
到了 60 秒時，init 會關閉單用戶方式中不使用的進程，並使系統進入單用戶方式。然後，將提示您輸入 root 用戶密碼以執行系統維護。
系統進入單用戶方式所使用的進程略有不同。缺省情況下，單用戶方式要求 init 在控制台上調用 sulogin 命令，並要求在單用戶方式中使用 root 登錄。
系統進入單用戶方式後，應該會看到如下的消息：
           Give root password for system maintenance
            (or type Control-D for normal startup):
執行了維護之後，可以執行以下命令來使系統回到以前的運行級別：
telinit 3
此命令告訴系統重新進入多用戶運行級別。在此命令中可以用 "2" 或 "4" 來代替 "3"。在 Slackware 系統上，運行級別 4 將使您進入使用 X 窗口顯示管理器之一的多用戶方式，因此您將直接登錄到 X 窗口。
如果在擁有串行電纜的串行上掛了 UPS，那麼就可以讓 UPS 在斷電的情況下向系統發送一個信號。如果您的產品級系統有一個很大的文件系統，那麼這是非常有用的。我曾看到過當沒有徹底卸載 100GB RAID ext2 文件系統時（完成 fsck 需要大約 4 小時）發生了什麼情況。另一方面，正確配置的 UPS 可以提醒系統斷電情況，並向 telinit/init 發送 SIGPWR 信號，這會使 init 根據其配置情況將系統切換到單用戶方式或者完全關閉系統。
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關機
好，由於一直使用計算機，您已經覺得疲倦了，並打算到 Big Blue Room 去放松一下。幸好，您已經知道了在結束時直接按電源開關是一大禁忌，但也許還不知道關閉系統的所有方法。
在 Linux 中，可以使用“三指禮”重新引導系統：Ctrl+Alt+Del 鍵控順序會向系統發送消息，通知它執行關機進程並重新啟動。換句話說，除非告訴它不要那樣做。
如果要禁用該鍵控順序，需要注釋掉 inittab 中的一行代碼：
部分 Slackware inittab
# Script to run when going multi user.
rc:2345:wait:/etc/rc.d/rc.M
# What to do at the "Three Finger Salute".
        #ca::ctrlaltdel:/sbin/shutdown -t5 -rf now
        Comment out the above line to disable Ctrl+Alt+Del hotkey.
關機時會發生什麼情況？調用 shutdown 命令可以逐步關閉系統。然而，shutdown 自身並不完成所有工作，它通知 init：應該進入運行級別 0、1 或 6。
shutdown 命令還通知所有已登錄到機器上的用戶：機器將關閉。在此之後將鎖住 login 命令，因此沒有別的人可以再啟動會話。
要使用 shutdown 命令來關閉 Linux 系統，使用以下命令：
關機
shutdown -h now
如果要給用戶注銷和保存文件的時間，請使用以下命令：
shutdown -h -t 60
shutdown 命令的 "-h" 開關告訴系統在停機後徹底關機。如果在內核中啟用了 APM，那麼它會替您關閉電源，否則此時可以放心地按下開關。
"-t" 開關是到系統開始關機之前所需要的時間，以秒為單位。如果要放棄關機，那麼使用此開關可以實現。要停止暫掛關機，輸入：
shutdown -c
此命令將取消以前的所有 shutdown 命令。如果出於某些原因，您不想關閉系統，但卻要向用戶發送“系統即將關閉”的警告，那麼應在 shutdown 中使用 "-k" 自變量。
知道如何使用 telinit 和 init 可以在修改 Linux 系統派上用處。本文中，我們討論了更改運行級別和有關 Slackware Linux 發行版的 init 腳本的基礎知識。在各個發行版之間，目錄結構和文件位置都各不相同，但在閱讀了本文之後，您應該能夠掌握系統的 init 腳本，即使您使用的不是 Slackware Linux。
參考資料
您可以參閱本文在 developerWorks 全球站點上的 英文原文.
請訪問 Slackware Linux 主頁。
請訂閱 安裝、配置和定制 Slackware Linux ，這是由 Joe Brockmeier 與其他人合著的 Slackware 初學者指南。
如需附加背景知識，請閱讀 "How Your Computer Boots"。
請深入了解 Berkeley Software Distribution (BSD) UNIX 和 AT&T System V UNIX 以及 Vi 和 Emacs 之間的設計差異，這是計算機界的 激烈爭論之一。