Solaris的启动和初始化过程

作者: 小胖 出处:it168　 

 

阅读提示：我们在安装好Soalris操作系统以后，后面的工作主要是能够理解Soalris是如何启动的，它引导过程同Windows/Linux系统有什么不同，Soalris又是如何关机和运行等问题，只有这样才能更好地管理好Solaris操作系统。

Sun公司的Solaris系统能提供完整的端到端服务，Solaris建立在高端的SPARC CPU体系结构上，那是专为Solaris工作而设计的。其他的硬件改进，包括开发OpenBoot监视器和集成的电源管理，其能力远远超过PC机的 BIOS。另外，Solaris的早期版本引入了对于对称多处理机的支持，并且实现了网络文件系统，以及基于X11图形系统的OpenWindows图形用户环境。后来，Solaris通过遵循相关的标准，以及改善NFS性能，开发高可用性和集群解决方案，并提供增强的卷管理，从而站在UNIX业界趋势的前列。此外，随着64位内核、Java和JumpStart安装的引入，以及将Kerberos认证集成到其安全体系结构中，Solaris用户和管理员得到了极大的好处。Solaris目前开发一系列的标准工具，比如数据包、补丁和存储管理，它们由POSIX兼容的开发环境所支持。

Solaris从磁盘启动的方式和其他的操作系统差别很大，这个差别在软件和硬件层次上都有所表现。SPARC系统有一个启动监视应用程序(即所谓的OpenBoot监视器)，可以让用户使用boot命令来启动系统；但是实际上它内置了Forth语言解释器，以及一系列的诊断工具。因此，就可以构建小型的程序，使用独立于操作系统的固件，进行各种标准测试。所以，即使决定在SPARC系统上安装Linux系统，仍然需要理解 OpenBoot监视器及其操作过程。

在PC的BIOS中，一般可以自动检测硬盘并进行一些系统配置任务。使用OpenBoot监视器可以完成比这更多的工作，比如使用本地磁盘、磁带或CD-ROM以及通过网络启动。可以使用watch-net命令截获和检查来自任何一个以太网接口的通信量。

就软件来说，Solaris和Microsoft Windows及Linux有一些相似的地方，尽管它没有AUTOEXEC.BAT或者CONFIG.SYS文件。Solaris有一些脚本文件，它们以某种特定的顺序执行来启动服务。这些脚本一般在/etc/init.d目录中创建，如Bourne shell脚本，然后，符号链接到“运行级别”目录。正如Microsoft的Windows有“安全模式”一样，Solaris支持一些不同的操作模式，从严格的单用户模式到完全的多用户运行级别。

Soalris 9启动过程和Linux有许多相似。首先，从硬盘读取内核代码，在初始进程中运行，它是所有其他系统和用户进程的最终父进程。其次，为了确定在运行级别 1、2、3上执行启动脚本的规则，需要读取/etc/inittab中的定义。最后，当系统执行完第3级运行的启动脚本时，将授予NFS的多用户访问权。如下图1（①→②→③→④→⑤）所示。

图1 Soalris 9启动过程

从上面我们可以看出，Solaris 启动管理器与Linux有许多相似之处，它们都启动一个内核，这将创建一个init进程，作为其他所有系统进程的父进程，还将读取/etc目录中的rc脚本文件（图2），以自动启动所有系统服务，这个过程与windows是很不相同的，尽管为了引导各自的系统，Soalris和Windows都读取并执行引导区代码。

图2

在任意一个时刻，一个Solaris系统都有一个特定的初始状态或者运行级别。运行级别是由初始程序控制的----超级用户可以执行初始程序来改变运行级别或者可以在启动过程中被调用。当系统改变运行级别时，存储在目录中的对应于相应运行级别的脚本会被调用。这些脚本是典型的符号链接指向存储在 /etc/init.d目录中的其他脚本，如图3所示；完整的运行级别以及它们相应的运行控制脚本目录如表1所示。

图3

 

表1

inittab 文件说明

/etc/inittab定义了系统缺省运行级别，系统进入新运行级别需要做什么。Solaris中init进程的主要任务是按照inittab文件所提供的信息创建进程，由于进行系统初始化的那些进程都由init创建，所以init进程也称为系统初始化进程（图8）。

图8

inittab文件的格式：inittab文件中每一记录都从新的一行开始，每个记录项最多可有512个字符，每一项的格式通常如下：id:rstate:action:process，下面分别解释。其中id字段是最多4个字符的字符串，用来唯一标志表项。

rstate(run state)字段定义该记录项被调用时的运行级别，rstate可以由一个或多个运行级别构成，也可以是空，空则代表运行级别0～6。当请求init改变运行级别时，那些rstate字段中不包括新运行级别的进程将收到SIGTERM警告信号，并且最后被杀死；只有a、b、c启动的命令外（a、b、c不是真正的运行级别）。

action字段告诉init执行的动作，即如何处理process字段指定的进程，action字段允许的值及对应的动作分别为：

1）respawn：如果process字段指定的进程不存在，则启动该进程，init不等待处理结束，而是继续扫描inittab文件中的后续进程，当这样的进程终止时，init会重新启动它，如果这样的进程已存在，则什么也不做。
2）wait：启动process字段指定的进程，并等到处理结束才去处理inittab中的下一记录项。
3）once：启动process字段指定的进程，不等待处理结束就去处理下一记录项。当这样的进程终止时，也不再重新启动它，在进入新的运行级别时，如果这样的进程仍在运行，init也不重新启动它。
4）boot：只有在系统启动时，init才处理这样的记录项，启动相应进程，并不等待处理结束就去处理下一个记录项。当这样的进程终止时，系统也不重启它。
5）bootwait：系统启动后，当第一次从单用户模式进入多用户模式时处理这样的记录项，init启动这样的进程，并且等待它的处理结束，然后再进行下一个记录项的处理，当这样的进程终止时，系统也不重启它。
6）powerfail：当init接到断电的信号（SIGPWR）时，处理指定的进程。
7）powerwait：当init接到断电的信号（SIGPWR）时，处理指定的进程，并且等到处理结束才去检查其他的记录项。
8）off：如果指定的进程正在运行，init就给它发SIGTERM警告信号，在向它发出信号SIGKILL强制其结束之前等待5秒，如果这样的进程不存在，则忽略这一项。
9）ondemand：功能通respawn，不同的是，与具体的运行级别无关，只用于rstate字段是a、b、c的那些记录项。
10）sysinit：指定的进程在访问控制台之前执行，这样的记录项仅用于对某些设备的初始化，目的是为了使init在这样的设备上向用户提问有关运行级别的问题，init需要等待进程运行结束后才继续。
11）initdefault：指定一个默认的运行级别，只有当init一开始被调用时才扫描这一项，如果rstate字段指定了多个运行级别，其中最大的数字是默认的运行级别，如果rstate字段是空的，init认为字段是0123456，于是进入级别6，这样便陷入了一个循环，如果inittab文件中没有包含initdefault的记录项，则在系统启动时请求用户为它指定一个初始运行级别。

Process字段中进程可以是任意的守候进程、可执行脚本或程序。另外，在任何时候，可以在文件inittab中添加新的记录项，级别Q/q不改变当前的运行级别，重新检查inittab文件，可以通过命令init Q或init q使init进程立即重新读取并处理文件inittab。