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init命令詳解

init是Linux系統操作中不可缺少的程式之一。所謂的init程序,它是一個由核心啟動的使用者級程序。核心會在過去曾使用過init的幾個地方查詢它,它的正確位置(對Linux系統來說)是/sbin/init。如果核心找不到init,它就會試著執行/bin/sh,如果執行失敗,系統的啟動也會失敗。

核心自行啟動(已經被載入記憶體,開始執行,並已初始化所有的裝置驅動程式和資料結構等)之後,就通過啟動一個使用者級程式init的方式,完成引導程序。所以init始終是第一個程序(其程序編號始終為1)。

外文名

init

屬於

Linux系統操作中不可缺少的程式

進    程

一個由核心啟動的使用者級程序

正確位置

是/sbin/init

執行級別

那麼,到底什麼是執行級呢?

簡單的說,執行級就是作業系統當前正在執行的功能級別。這個級別從1到6 ,具有不同的功能。

不同的執行級定義如下:(可以參考Red Hat Linux 裡面的/etc/inittab)

# 0 - 停機(千萬不能把initdefault 設定為0 )

# 1 - 單使用者模式

# 2 - 多使用者,沒有 NFS

# 3 - 完全多使用者模式(標準的執行級)

# 4 - 沒有用到

# 5 - X11 (xwindow)

# 6 - 重新啟動 (千萬不要把initdefault 設定為6 )

這些級別在/etc/inittab 檔案裡指定。這個檔案是init 程式尋找的主要檔案,最先執行的服務是放在/etc/rc.d 目錄下的檔案。在大多數的Linux 發行版本中,啟動指令碼都是位於 /etc/rc.d/init.d中的。這些指令碼被用ln 命令連線到 /etc/rc.d/rcn.d 目錄。(這裡的n 就是執行級0-6)

相關配置

一般配置

執行級別的配置是在/etc/inittab(這段設定僅對rhel6以下版本有效,rhel6已經不再支援這些設定)行內進行的,如下所示:

12 : 2 : wait : / etc / init.d / rc 2

第一個欄位:id識別符號(是一個任意指定的標籤);

第二個欄位:執行級別(這裡是2);

第三個欄位:執行方式,表示進入執行級別時,init應該執行第四個欄位內的命令一次,而且init應該等待該命令結束。/etc/init.d/rc命令執行啟動和終止輸入以便進入執行級別2時所需的任何命令。

第四個欄位:程序:(命令執行設定執行級別時的一切“雜活”)它啟動已經沒有執行的服務,終止不應該再在新執行級別內執行的服務。根據Linux版本的不同,採用的具體命令也不同,而且執行級別的配置也是有差別的。

init啟動時,它會在/etc/inittab內查詢一個程式碼行,這一行指定了預設的執行級別:

id : 2 : initdefault :

你可以要求init在啟動時,進入非預設執行級別,這是通過為核心指定一個“single”或“emergency”命令列引數來實現的。比如說,核心命令列引數的指定可通過LILO來執行。這樣一來,你就可以選擇單使用者模式了(即執行級別1)。

系統正在執行時,telinit命令可更改執行級別。執行級別發生變化時, init 就會從/etc/inittab執行相應的命令。

特殊配置

/etc/inittab中,有幾個特殊的特性,允許init重新啟用特殊事件。這些特殊特性都是用第三個欄位中的特殊關鍵字標記出來的。比如:

1. powerwait

允許init在電源被切斷時,關閉系統。其前提是具有U P S和監視U P S並通知init電源已被切斷的軟體。

2. ctrlaltdel

允許init在使用者於控制檯鍵盤上按下C t r l + A l t + D e l組合鍵時,重新啟動系統。注意,如果該系統放在一個公共場所,系統管理員可將C t r l + A l t + D e l組合鍵配置為別的行為,比如忽略等。

3. sysinit

系統啟動時準備執行的命令。比如說,這個命令將清除/tmp。

上面列出的特殊關鍵字尚不完整。其他的關鍵字及其使用詳情,可參考你的inittab手冊頁。

一個重要的執行級別就是單使用者模式(執行級別1),該模式中,只有一個系統管理員使用特定的機器,而且儘可能少地執行系統服務,其中包含登入。單使用者模式對少數管理任務(比如在/usr分割槽上執行fsck)而言,是很有必要的,因為這需要解除安裝分割槽,但這是不可能的,除非所有的服務系統已被殺死。

一個正在執行的系統可以進入單使用者模式,具體做法是利用init,請求執行級別1。核心啟動時,在核心命令列指定single或emergency關鍵字,就可進入執行級別1了。核心同時也為init指定命令列, init從關鍵字得知自己不應該採用預設的執行級別(核心命令列的輸入方式和你啟動系統的方式有關)。

有時,以單使用者模式進行啟動是必要的,這樣一來,使用者在裝入分割槽之前,或至少在裝入分散的/usr分割槽之前,能手工執行fsck(在分散的檔案系統上,任何活動都可能使其更為分散,所以應該儘可能地執行fsck)。

如果自動化的fsck在啟動時失敗了,啟動指令碼init的執行將自動進入單使用者模式。這樣做是為了防止系統使用不連貫的檔案系統,這個檔案系統是f s c k不能自動修復的。檔案系統不連貫的現象極為少見,而且通常會導致硬碟的不連貫或實驗性的核心釋放,但最好能做到防患於未然。

由於安全上的考慮,在單使用者模式下,啟動外殼指令碼之前,配置得當的系統會要求使用者提供root密碼。否則,它會簡單地為L I L O輸入合適的一行程式碼,以r o o t的身份登入(當然,如果/etc/passwd已經由於檔案系統的問題而不連貫了,就不適合這裡的原則了,為對付這種情況,你最好隨時準備一張啟動盤)。

不同的執行級有不同的用處,也應該根據自己的不同情形來設定。

例如,如果丟失了root口令,那麼可以讓機器啟動進入單使用者狀態。在啟動後的 lilo 提示符下輸入:

init=/bin/sh rw 使機器進入執行級1 ,並把 root 檔案系統掛為讀寫。他會跳過所有系統認證,讓你可以使用passwd 程式來改變root口令,然後啟動到一個新的執行級。

JAVA程式設計

init 通常做為 initialization 的縮寫使用。即:設定初值,初始化的意思。
  如果在程式設計中看到init開頭的函式名稱,大多也是指明該函式為初始化功能。

英文縮寫

init通常為 通常做為 initialization 的縮寫使用

風格

BSD風格

BSD init 執行存放於'/etc/rc'的初始化 shell 指令碼,然後啟動基於文字模式的終端(getty)或者基於圖形介面的終端(視窗系統,如 X)。 這裡沒有執行模式的問題,因為檔案 'rc' 決定了 init 如何執行。

優點: 簡單且易於手動編輯。

缺點: 如果第三方軟體需要在啟動過程執行它自身的初始化指令碼,它必須修改已經存在的啟動指令碼,一旦這種過程中有一個小錯誤,都將導致系統無法正常啟動。

值得注意的是,現代的 BSD 派生系統一直支援使用 'rc.local' 檔案的方式,它將在正常啟動過程接近最後的時間以子指令碼的方式來執行。這樣做減少了整個系統無法啟動的風險。然後,第三方軟體包可以將它們獨立的 start/stop 指令碼安裝到一個本地的 'rc.d' 目錄中(通常這是由 ports collection/pkgsrc 完成的)。都被分成更小的子指令碼,和 SysV 類似。rcorder 通常根據在 rc.d目錄中指令碼之間的依賴關係來決定指令碼的執行順序。 [1] 

SysV風格

System V init 檢查 '/etc/inittab' 檔案中是否含有 'initdefault' 項。 這告訴 init 系統是否有一個預設執行模式。如果沒有預設的執行模式,那麼使用者將進入系統控制檯,手動決定進入何種執行模式。

優點: 靈活性強

缺陷: 比較複雜 [1] 

執行模式

編輯

System V中執行模式描述了系統各種可能的狀態。通常會有 8 種執行模式,即執行模式 0 到 6 和 S 或者 s。其中執行模式 3 為"保留的"執行模式:

  • 0. 關機

  • 1. 單使用者模式

  • 6. 重啟

除了模式 0, 1, 和 6, 每種 Unix 和 Unix-like 系統對執行模式的定義不太一樣。通常在 /etc/inittab 檔案中定義了各種執行模式的工作範圍。 [1] 

預設的執行模式

作業系統

預設的執行模式

AIX

2

Arch Linux

3

CentOS

3

Debian GNU/Linux

2

Gentoo Linux

3

Mandriva Linux

5

Mac OS X

3

Red Hat Linux / Fedora Core

3 or 5

Slackware Linux

3

Solaris

3

SUSE Linux

5

Ubuntu (Server and Desktop)

2 [1] 

跳過init

Linux系統中,現代的bootloader(如 LILO 或者 GRUB),使用者可以在初始化過程中最後啟動的程序來取代預設的 /sbin/init。 通常是在 bootloader 環境中通過執行 init=/foo/bar 命令。例如,如果執行 init=/bin/bash,啟動單使用者 root 的 shell 環境,無需使用者密碼。

BSD的變種,大多數平臺, bootstrap 程式是可以被打斷的,然後執行 boot -s 命令進入單使用者模式。

單使用者模式並不沒有跳過 init,它仍然可以執行 /sbin/init,但是它將使 init 詢問 exec() 將要執行的命令 (預設為 /bin/sh) 的路徑,而不是採用正常的多使用者啟動順序。 如果核心啟動時在 /etc/ttys 檔案中被標註為 "不安全" (在某些系統中,當前的"安全模式" 可能會有些變化), 在允許這種情況(或者回退到單使用者模式,如果使用者執行 CTRL+D),init 將首先詢問 root 使用者的密碼。 如果該程式退出,核心將在多使用者模式下重新執行 init。 如果系統從多使用者模式切換到單使用者模式,還將碰到上述的情況。

如果核心載入後, init 不能被正常啟動, 這將導致 panic 錯誤,此時系統將不可使用。想要通過 init 自身來改變 init 的路徑,不同的版本情況不太一樣(NetBSD中可執行 boot -a ; FreeBSD中利用 init_path 命令裝載變數)。 [1] 

其他風格

編輯

很多人一直努力地從某些方面改進傳統的 init 守護程序,使它變得更完善。下面列出的是一些改進,沒有特別的順序:

  • SystemStarter, 用來替代 launchd — Apple Mac OS X開啟程序

  • Initng, 完全代替 init ,可以非同步開啟程序

  • Upstart, 完全代替 init ,可以非同步開啟程序 由Ubuntu使用

  • Service Management Facility, 完全代替/重新設計 Solaris 啟動 Solaris 10

  • runit, 跨平臺的完全代替 init 可以並行啟動服務

  • BootScripts, GoboLinux

  • Mudur, 用 Python 寫成的 init 替代品, 可以非同步開啟程序,Pardus Linux 發行版

  • systemd, 完全替代init,可並行啟動服務,並能減少在shell上的系統開銷,為Fedora所使用

下面列出的專案還沒有大範圍的使用:

  • eINIT, 完全代替 init ,可以非同步開啟程序,但是完成這個過程可以不使用 shell 指令碼

  • svscan 來自 daemontools 被用作 1 號程序 - 似乎將被 runit 替代

  • cinit

  • twsinit, 部分用 x86 彙編寫成, 只是用來證明一種概念

  • minit

  • OpenRC