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我的朋友

分类: LINUX

2010-06-30 14:24:30

ubuntu从6.10开始逐步用upstart代替原来的sysinit,进行服务进程的管理。也正是从6.10开始,ubuntu的启动过程开始变得有点“变幻莫测”。也没办法,这是正在开发中的upstart不可避免的。为了对原有的init实现向后兼容,upstart可以说是在表象上保留了大部分原来init的特性,因而目前linux初始化进程名仍然叫init,而改变的核心,乃是Event机制。理解并讲清楚这个改变的重要意义和内在机理可不是件容易的事,所以我只打算研究一下目前upstart(0.3.9, ubuntu 8.04)在系统启动中的表象行为。[注:据Scott James Remnant在其博客上所说,upstart 0.5.0版本将在未来几周发布。]

关于系统启动,熟悉Linux的人大多应该知道,init进程(PID=1)乃是所有进程的父进程,所有进程由它控制。init进程的运行时间是内核完成文件系统的加载后。那么init进程是如何开启系统中的其它进程的呢?在阐述这个问题之前,大致地说明一下目前ubuntu中与init相关的几个目录和应用程序,可以方便后面的论述。这些目录和程序包括:

init
telinit
runlevel
/etc/event.d/
/etc/init.d/
/etc/rcX.d/

前三个是应用程序(注意哦,它们都不是shell脚本),可以理解为是由内核调用的。关于它们的功能,从manpage查看就可以了。我们的重点是后面给出的三个目录。

首先是/etc/event.d/目录,这是upstart的核心,upstart不同于原有的init的地方就在于它引入了event机制。Event机制通俗的讲就是将所有进程的触发、停止等等都看作event(事件)。/etc/event.d/中就存放了目前upstart需要识别的event。这其中主要有三种rc-default, rcX(x=0,1,...6,S)以及ttyX。这rc-default就类似于那大名鼎鼎的inittab文件,它就是设置默认运行级别的[注:upstart中实际并没有运行级别的概念,这么称呼是为了init向后的兼容性]。现在你应该知道了ubuntu里没有了inittab文件后该到哪里设置默认运行级别的了吧!cat rc-default一下吧!rcX文件是发生相应运行级别事件(可以注意到event这个词在upstart里真是无处不见啊)时,需要运行程序的脚本,而ttyX则是设置伪终端数目的,也就是你Ctrl+Alt+F(1~6)调出的那个Console。我们以rc2为例,cat rc2:

start on runlevel 2
stop on runlevel [!2]
console output
script
set $(runlevel --set 2 || true)
if [ "$1" != "unknown" ]; then
PREVLEVEL=$1
RUNLEVEL=$2
export PREVLEVEL RUNLEVEL
fi
exec /etc/init.d/rc 2
end script

不去考虑细节,只要注意到前两行和倒数第二行就可以了。可以看到,rc2文件是定义在发生运行级别2的时候所要执行的东西,核心就是这句:exec /etc/init.d/rc 2。这样,我们就可以自然地过渡到下一个重要的目录,/etc/init.d/了。

你可以ls /etc/init.d/看一下里面的内容,对它有个大致的了解。/etc/init.d/中存放的是服务(services)或者任务(tasks)的执行脚本。可以这么说,只要你安装了一个程序(特别是服务程序daemon),它可以在系统启动的时候运行,那么它必定会在/etc/init.d/中有一个脚本文件。我们还回到上面的rc2文件,它执行了一个exec /etc/init.d/rc 2的命令。也就是说,给/etc/init.d/rc脚本传递了一个参数"2",让它执行。我们仔细查看一下rc脚本(很长,耐心点),能看到这样的一段:

# Now run the START scripts for this runlevel.
# Run all scripts with the same level in parallel
.......
for s in /etc/rc$runlevel.d/S*
.......

这说明,当给rc脚本传递一个数字参数"X"的时候,它在经过一系列的设置后,将会开始执行/etc/rcX.d/下S开头的脚本。这就过渡到下一个目录/etc/rcX.d/了。

进入/etc/rcX.d/,ls -l /etc/rcX.d/看看有些什么内容?哈哈,没错,都是一些到/etc/init.d/中脚本的符号链接。不同的是它们的开头加上了S和一个数字。熟悉原本init的人应该知道,S表示在启动时运行,数字则表示执行的先后顺序。

这样一来,upstart管理的ubuntu启动过程应该就清楚了。梳理一下:

1,内核启动init

2,init找到/etc/event.d/rc-default文件,确定默认的运行级别(X)

3,触发相应的runlevel事件,开始运行/etc/event.d/rcX

4,rcX运行/etc/init.d/rc,传入参数X

5,/etc/init.d/rc脚本进行一系列设置,最后运行相应的/etc/rcX.d/中的脚本

6,/etc/rcX.d/中的脚本按事先设定的优先级依次启动,直至最后给出登录画面(启动X服务器和GDM)

理解了这些,手动配置开机服务的启动与否就很简单了。Ubutnu默认的启动级别是2,不想启动的程序,只要把相应的符号链接从/etc/rc2.d/中删去即可。

此外启动时会显示一个进度条,而不能看到现在Linux的启动到了那一步,通过以下修改可以去掉splash的显示。

sudo vi /boot/grub/menu.lst

找到默认启动的Linux,修改kernel选项,将其中的splash去掉即可。


趣味小实验:系统登陆前启动自己的应用程序

任何事情都一样,原理弄清楚了,所有的问题将变得不再神秘。

学计算机的人都知道,在任何同一时刻,计算机只能执行一条指令,而且都是顺序往下执行的(除非遇到跳转指令)。

Linux的进程启动都是根据启动脚本里的指令进行的,主要有两类:init 和bash. init 是所有脚本的最顶端,首先被执行,而bash一般是登陆shell 的时候才会被调用。

不同的文件系统具体的启动脚本文件名称是不一样的。以我使用的文件系统(yaffs)为例,/etc/init.d/rcS 作为init 的脚本,如果你想开机时进入自己的应用程序,则在rcS里面写入就可以。比如我想启动/usr/qtopia/chip 则在里面写入/usr/qtopia/chip –qws 就可以。

/etc/init.d/profile 作为bash 的脚本 ,在这个脚本里的指令 开机时不会被执行,但是你进入shell 状态时,就会被调用,一般来说bash 脚本多数用来存放环境变量,记住,每一次进入shell 都会调用一次bash 脚本。

来看看我分析一个例程,在/usr/qtopia 里有一个qt 程序,不采用自启动的方式,而是利用终端输入(进入终端就意味着进入shell)打开,这时候没问题,程序正常被打开,这说明里我的qt 库lib 的环境变量设置没问题。

但是当我采用自启动的方式,即在/etc/init/rcS 里加入/usr/qtopia/chip –qws 时却提示 error while loading share qtlib.so.4 ````````为什么呢?

原因是这样的:我的环境变量放在/etc/profile 而程序执行指令放在/etc/init.d/rcS ,这里就会出现一个问题,rcS 最先被执行 而profile 还没被执行,这样很明显找不到lib 了嘛,回头看终端输入启动,为什么就找到lib 呢 ?很简单,你打开终端时,bash 已经被调用。这样,执行的顺序变为首先执行/etc/profile 然后才执行你的指令。

注: 系统的bash 脚本是 ~/.bashrc 或者 /etc/bashrc


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