配置文件/etc/inittab详解

配置文件/etc/inittab详解

init的进程号是1，从这一点就能看出，init进程是系统所有进程的起点，Linux在完成核内引导以后，就开始运行init程序，。
init程序需 要读取配置文件/etc/inittab。inittab是一个不可执行的文本文件，它有若干行指令所组成。在Redhat系统中，inittab的内容 如下所示(以“###"开始的中注释为笔者增加的)：
　　
　　#
　　# inittab　　　 This file describes how the INIT process should set up
　　#　　　　　　　 the system in a certain run-level.
　　#
　　# Author:　　　 Miquel van Smoorenburg,
　　#　　　　　　　 Modified for RHS Linux by Marc Ewing and Donnie Barnes
　　#
　　
　　# Default runlevel. The runlevels used by RHS are:
　　#　 0 - halt (Do NOT set initdefault to this)
　　#　 1 - Single user mode
　　#　 2 - Multiuser, without NFS (The same as 3, if you do not havenetworking)
　　#　 3 - Full multiuser mode
　　#　 4 - unused
　　#　 5 - X11
　　#　 6 - reboot (Do NOT set initdefault to this)
　　#
/*
理解Runlevel
runlevel用来表示在init进程结束之后的系统状态，在系统的硬件中没有固定的信息来表示runlevel，它纯粹是一种软件结构。init和 inittab是runlevel影响系统状态的唯一原因。在上述例子中inittab文件起始阶段的注释主要用来描述runlevel：
Runlevel 0是让init关闭所有进程并终止系统。
Runlevel 1是用来将系统转到单用户模式，单用户模式只能有系统管理员进入，在该模式下处理那些在有登录用户的情况下不能进行更改的文件，改runlevel的编号1也可以用S代替。
Runlevel 2是允许系统进入多用户的模式，但并不支持文件共享，这种模式很少应用。
Runlevel 3是最常用的运行模式，主要用来提供真正的多用户模式，也是多数服务器的缺省模式。
Runlevel 4一般不被系统使用，用户可以设计自己的系统状态并将其应用到runlevel 4阶段，尽管很少使用，但使用该系统可以实现一些特定的登录请求。
Runlevel 5是将系统初始化为专用的X Window终端。对功能强大的Linux系统来说，这并不是好的选择，但用户如果需要这样，也可以通过在runlevel启动来实现该方案。
Runlevel 6是关闭所有运行的进程并重新启动系统。*/
　　###表示当前缺省运行级别为5(initdefault)；
　　id:5:initdefault: /*启动后进入图形界面,设为3则进入字符终端界面*/
　　
　　###启动时自动执行/etc/rc.d/rc.sysinit脚本(sysinit)
/*
在inittab文件中以#开头的所有行都是注释行。注释行有助于用户理解inittab文件，inittab文件中的值都是如下格式：
label:runlevel:action:process
label是1~4个字符的标签，用来标示输入的值。一些系统只支持2个字符的标签。鉴于此原因，多数人都将标签字符的个数限制在2个以内。该标签可以是任意字符构成的字符串，但实际上，某些特定的标签是常用的，在Red Hat Linux中使用的标签是：
代码:
id 用来定义缺省的init运行的级别
si 是系统初始化的进程
ln 其中的n从1~6,指明该进程可以使用的runlevel的级别
ud 是升级进程
ca 指明当按下Ctrl+Alt+Del时运行的进程
pf 指当UPS表明断电时运行的进程
pr 是在系统真正关闭之前，UPS发出电源恢复的信号时需要运行的进程
x 是将系统转入X终端时需要运行的进程
runlevel字段指定runlevel的级别。可以指定多个runlevel级别，也可以不为runlevel字段指定特定的值。
action字段定义了该进程应该运行在何种状态下：
代码:
boot 在系统启动时运行，忽略runlevel
bootwait 在系统启动时运行，init等待进程完成。忽略runlevel
ctrlaltdel 当Ctrl+Alt+Del三个键同时按下时运行，把SIGINT信号发送给init。忽略 runlevel
initdefault 不要执行这个进程，它用于设置默认runlevel
kbrequest 当init从键盘中收到信号时运行。这里要求键盘组合符合KeyBoardSigral(参见/usr/share/doc/kbd-*关于键盘组合的文档)
off 禁止进入，因此该进程不运行
once 每一个runlevel级别运行一次
ondemand 当系统指定特定的运行级别A、B、C时运行
powerfail 当init收到SIGPWR信号时运行
powerokwait 当收到SIGPWD信号且/etc/文件中的电源状态包含OK时运行
powerwait 当收到SIGPWD信号，并且init等待进程结束时运行
respawn 不管何时终止都重新启动进程
sysinit 在运行boot或bootwait进程之前运行
wait 运行进程等待输入运行模式
process字段包含init执行的进程，该进程采用的格式与在命令行下运行该进程的格式一样，因此process字段都以该进程的名字开头，紧跟着是 运行时，紧跟着是运行时要传递给该进程的参数。比如/sbin/shutdown -t3 -r now，该进程在按下Ctrl+Alt+Del时执行，在命令行下也可以直接输入来重新启动系统。
特殊目的的记录
仔细学习例子文件，学习应用其中关于inittab的语法格式。该文件的大多数内容都可以忽略，因为超过一半的内容都是注释，剩余的一些文件内容主要是用来实现某些特殊的功能：
id 的值表明缺省的runlevel是3。
ud 的值可以唤醒/sbin/update进程，该进程为保持磁盘的完整性，将在对磁盘进行I/O操作之前清空整个I/O缓冲区。
pf、pr和ca的值只被特定的中断所调用。
如果系统是专用的X终端，则只需x的输入值。
getty进程来提供虚拟终端设备的服务，例如：
3:2345:respawn:/sbin/mingetty tty3
标签字段的值是3,3是设备tty3的数字后缀,tty3与相应的进程相关联，该getty进程可以启动的runlevel是2、3、4和5,当该进程终 止时，init马上就重新启动它。启动进程的路径名是/sbin/mingetty，该进程是实现虚拟终端支持的最小版本的getty，为tty3提供启 动虚拟设备的进程。
si::sysinit:/etc/rc.d/rc.sysinit
该值告诉init程序运行/etc/rc.d/rc.sysinit脚本文件来初始化系统，该脚本文件与所有启动的脚本类似，它只是一个包含Linux的 shell命令的可执行文件，注意输入的字符串必须包括该脚本的完整路径。不同版本的Linux存放该脚本的位置也不相同，但不用刻意去记忆这些位置，只 需查看/etc/inittab文件即可，该文件中包含启动脚本文件的确切位置。*/
　　# System initialization.
　　si::sysinit:/etc/rc.d/rc.sysinit
　　
　　l0:0:wait:/etc/rc.d/rc 0
　　l1:1:wait:/etc/rc.d/rc 1
　　l2:2:wait:/etc/rc.d/rc 2
　　l3:3:wait:/etc/rc.d/rc 3
　　l4:4:wait:/etc/rc.d/rc 4
　　###当运行级别为5时，以5为参数运行/etc/rc.d/rc脚本，init将等待其返回(wait)
　　l5:5:wait:/etc/rc.d/rc 5
　　l6:6:wait:/etc/rc.d/rc 6
　　
　　###在启动过程中允许按CTRL-ALT-DELETE重启系统
　　# Trap CTRL-ALT-DELETE
　　ca::ctrlaltdel:/sbin/shutdown -t3 -r now
　　
　　# When our UPS tells us power has failed, assume we have a few minutes
　　# of power left.　Schedule a shutdown for 2 minutes from now.
　　# This does, of course, assume you have powerd installed and your
　　# UPS connected and working correctly.
　　pf::powerfail:/sbin/shutdown -f -h +2 "Power Failure; System Shutting Down"
　　
　　# If power was restored before the shutdown kicked in, cancel it.
　　pr:12345:powerokwait:/sbin/shutdown -c "Power Restored; Shutdown Cancelled"
　　
　　###在2、3、4、5级别上以ttyX为参数执行/sbin/mingetty程序，打开ttyX终端用于用户登录，
　　###如果进程退出则再次运行mingetty程序(respawn)
　　# Run gettys in standard runlevels
　　1:2345:respawn:/sbin/mingetty tty1
　　2:2345:respawn:/sbin/mingetty tty2
　　3:2345:respawn:/sbin/mingetty tty3
　　4:2345:respawn:/sbin/mingetty tty4
　　5:2345:respawn:/sbin/mingetty tty5
　　6:2345:respawn:/sbin/mingetty tty6
　　
　　###在5级别上运行xdm程序，提供xdm图形方式登录界面，并在退出时重新执行(respawn)
　　# Run xdm in runlevel 5
　　x:5:respawn:/etc/X11/prefdm -nodaemon
　　
　　以上面的inittab文件为例，来说明一下inittab的格式。其中以#开始的行是注释行，除了注释行之外，每一行都有以下格式：
　　
　　id:runlevel:action:process
　　
　　对上面各项的详细解释如下：
　　
　　1. id
　　
　　id是指入口标识符，它是一个字符串，对于getty或mingetty等其他login程序项，要求id与tty的编号相同，否则getty程序将不能正常工作。
　　
　　2. runlevel
　　
　 　runlevel是init所处于的运行级别的标识，一般使用0－6以及S或s。0、1、6运行级别被系统保留：其中0作为shutdown动作，1作 为重启至单用户模式，6为重启；S和s意义相同，表示单用户模式，且无需inittab文件，因此也不在inittab中出现，实际上，进入单用户模式 时，init直接在控制台（/dev/console）上运行/sbin/sulogin。在一般的系统实现中，都使用了2、3、4、5几个级别，在 Redhat系统中，2表示无NFS支持的多用户模式，3表示完全多用户模式（也是最常用的级别），4保留给用户自定义，5表示XDM图形登录方式。7－ 9级别也是可以使用的，传统的Unix系统没有定义这几个级别。runlevel可以是并列的多个值，以匹配多个运行级别，对大多数action来说，仅 当runlevel与当前运行级别匹配成功才会执行。
　　
　　3. action
　　
　　action是描述其后的process的运行方式的。action可取的值包括：initdefault、sysinit、boot、bootwait等：
　　
　 　initdefault是一个特殊的action值，用于标识缺省的启动级别；当init由核心激活以后，它将读取inittab中的 initdefault项，取得其中的runlevel，并作为当前的运行级别。如果没有inittab文件，或者其中没有initdefault项， init将在控制台上请求输入runlevel。
　　
　　sysinit、boot、bootwait等action将在系统启动时无条件运行，而忽略其中的runlevel。
　　
　　其余的action（不含initdefault）都与某个runlevel相关。各个action的定义在inittab的man手册中有详细的描述。
　　
　　4. process
　　
　　process为具体的执行程序。程序后面可以带参数。
　　
　　第三部分：系统初始化
　　
　　在init的配置文件中有这么一行：
　　
　　si::sysinit:/etc/rc.d/rc.sysinit
　　
　　它调用执行了/etc/rc.d/rc.sysinit，而rc.sysinit是一个bash shell的脚本，它主要
在init的配置文件中有这么一行：
si::sysinit:/etc/rc.d/rc.sysinit
它调用执行了/etc/rc.d/rc.sysinit，而rc.sysinit是一个bash shell的脚本，它主要是完成一些系统初始化的工作，rc.sysinit是每一个运行级别都要首先运行的重要脚本。它主要完成的工作有：激活交换分区，检查磁盘，加载硬件模块以及其它一些需要优先执行任务。
rc.sysinit约有850多行，但是每个单一的功能还是比较简单，而且带有注释，建议有兴趣的用户可以自行阅读自己机器上的该文件，以了解系统初始化所详细情况。由于此文件较长，所以不在本文中列出来，也不做具体的介绍。
当rc.sysinit程序执行完毕后，将返回init继续下一步。
第四部分：启动对应运行级别的守护进程
在rc.sysinit执行后，将返回init继续其它的动作，通常接下来会执行到/etc/rc.d/rc程序。以运行级别5为例，init将执行配置文件inittab中的以下这行：
l5:5:wait:/etc/rc.d/rc 5
这一行表示以5为参数运行/etc/rc.d/rc，/etc/rc.d/rc是一个Shell脚本，它接受5作为参数，去执行/etc/rc.d/rc5.d/目录下的所有的rc启动脚本，/etc/rc.d/rc5.d/目录中的这些启动脚本实际上都是一些链接文件，而不是真正的rc启动脚本，真正的rc启动脚本实际上都是放在/etc/rc.d/init.d/目录下。而这些rc启动脚本有着类似的用法，它们一般能接受start、stop、restart、status等参数。
/etc/rc.d/rc5.d/中的rc启动脚本通常是K或S开头的链接文件，对于以以S开头的启动脚本，将以start参数来运行。而如果发现存在相应的脚本也存在K打头的链接，而且已经处于运行态了(以/var/lock/subsys/下的文件作为标志)，则将首先以stop为参数停止这些已经启动了的守护进程，然后再重新运行。这样做是为了保证是当init改变运行级别时，所有相关的守护进程都将重启。
至于在每个运行级中将运行哪些守护进程，用户可以通过chkconfig或setup中的"System Services"来自行设定。常见的守护进程有：
amd：自动安装NFS守护进程
　　apmd:高级电源管理守护进程
　　arpwatch：记录日志并构建一个在LAN接口上看到的以太网地址和IP地址对数据库
　　autofs：自动安装管理进程automount，与NFS相关，依赖于NIS
　　crond：Linux下的计划任务的守护进程
　　named：DNS服务器
　　netfs：安装NFS、Samba和NetWare网络文件系统
　　network：激活已配置网络接口的脚本程序
　　nfs：打开NFS服务
　　portmap：RPC portmap管理器，它管理基于RPC服务的连接
　　sendmail：邮件服务器sendmail
　　smb：Samba文件共享/打印服务
　　syslog：一个让系统引导时起动syslog和klogd系统日志守候进程的脚本
　　xfs：X Window字型服务器，为本地和远程X服务器提供字型集
　　Xinetd：支持多种网络服务的核心守护进程，可以管理wuftp、sshd、telnet等服务
这些守护进程也启动完成了，rc程序也就执行完了，然后又将返回init继续下一步。
第五部分：建立终端
rc执行完毕后，返回init。这时基本系统环境已经设置好了，各种守护进程也已经启动了。init接下来会打开6个终端，以便用户登录系统。通过按Alt+Fn(n对应1-6)可以在这6个终端中切换。在inittab中的以下6行就是定义了6个终端：
1:2345:respawn:/sbin/mingetty tty1
　　2:2345:respawn:/sbin/mingetty tty2
　　3:2345:respawn:/sbin/mingetty tty3
　　4:2345:respawn:/sbin/mingetty tty4
　　5:2345:respawn:/sbin/mingetty tty5
　　6:2345:respawn:/sbin/mingetty tty6
从上面可以看出在2、3、4、5的运行级别中都将以respawn方式运行mingetty程序，mingetty程序能打开终端、设置模式。同时它会显示一个文本登录界面，这个界面就是我们经常看到的登录界面，在这个登录界面中会提示用户输入用户名，而用户输入的用户将作为参数传给login程序来验证用户的身份。
第六部分：登录系统，启动完成
对于运行级别为5的图形方式用户来说，他们的登录是通过一个图形化的登录界面。登录成功后可以直接进入KDE、Gnome等窗口管理器。而本文主要讲的还是文本方式登录的情况：
当我们看到mingetty的登录界面时，我们就可以输入用户名和密码来登录系统了。
　　Linux的账号验证程序是login，login会接收mingetty传来的用户名作为用户名参数。然后login会对用户名进行分析：如果用户名不是root，且存在/etc/nologin文件，login将输出nologin文件的内容，然后退出。这通常用来系统维护时防止非root用户登录。只有/etc/securetty中登记了的终端才允许root用户登录，如果不存在这个文件，则root可以在任何终端上登录。/etc/usertty文件用于对用户作出附加访问限制，如果不存在这个文件，则没有其他限制。
在分析完用户名后，login将搜索/etc/passwd以及/etc/shadow来验证密码以及设置账户的其它信息，比如：主目录是什么、使用何种shell。如果没有指定主目录，将默认为根目录；如果没有指定shell，将默认为/bin/bash。
login程序成功后，会向对应的终端在输出最近一次登录的信息(在/var/log/lastlog中有记录)，并检查用户是否有新邮件(在/usr/spool/mail/的对应用户名目录下)。然后开始设置各种环境变量：对于bash来说，系统首先寻找/etc/profile脚本文件，并执行它；然后如果用户的主目录中存在.bash_profile文件，就执行它，在这些文件中又可能调用了其它配置文件，所有的配置文件执行后后，各种环境变量也设好了，这时会出现大家熟悉的命令行提示符，到此整个启动过程就结束了。
希望通过上面对Linux启动过程的剖析能帮助那些想深入学习Linux用户建立一个相关Linux启动过程的清晰概念，进而可以进一步研究Linux接下来是如何工作的。