《返璞归真--UNIX技术内幕》--第15章 网络多用户

本章第15.2和15.3节已经超出UNIX第6版的范围，但鉴于它们现在应用的广泛性，并且它们综合体现了UNIX作为多用户分时操作系统和数据共享的特性，故在此做一介绍。

系统初始化过程

进程

在第5章曾经提到过init进程，它是系统进程，进程号是1，在系统初始时创建，运行在用户空间，对应的可执行文件是/etc/init，其源码在/usr/source/s/s1/init.c中。这里对init进程再进行深入研究。

init进程作为调度进程的子进程，在内核初始化时被创建，并且永远不会退出。通过源码可以看出，它首先判断当前终端寄存器值，如果不是单用户（即reboot时），则创建一个shell子进程，然后等待其退出。再清除/etc/utmp文件，并且把用户名、~和当前时间写入到/usr/adm/wtmp文件中，如果该文件存在的话。init进程的该过程在整个系统初始化时只会运行一次，并且只在终端寄存器值不为单用户时。

这之后是init进程的主循环。它首先关闭所有文件。然后再次判断终端寄存器的值，如果为单用户，则终止所有子进程，然后创建子进程，等待其退出。子进程会打开终端/dev/tty8，并且运行shell。用户在此shell中应该根据需要编辑/etc/ttys文件，因为init进程此后会根据该文件内容来创建整个系统中所有的终端。

/etc/ttys文件的格式是：

flag line comn \n

flag2 line2 comn2 \n

… …

实际每列之间并没有空格，这里为了阅读的方便。每列只有1个字节。每行定义一个终端。

flag指示当前行是否生效，1生效，0不生效。

line是tty编号。如果line等于1，则该行所对应的终端是/dev/tty1。

comn是tty类型，可以是 ‘-’、 ‘0’、 ‘1’、 ‘2’、1或2。

\n换行符作为结束。

init进程把从/etc/ttys中读出的每行数据按顺序存放在如下内部全局结构数组中，而第2行存放在最后，该数组的初值为0：

struct tab

{

   int pid; //运行该终端的进程ID


   int line; //终端号，ttyx中的x


   int comn; //终端类型


} itab[tabsize];

tabsize的值为20，这样系统中最多可同时打开20个终端。如果/etc/ttys文件内容为空，则程序会跳转到终端寄存器的值为单用户情况时处理，打开shell让用户继续编辑/etc/ttys。

否则，init进程结束系统中已有的其他用户进程。

 

程序

login程序主要提供界面让用户输入用户名和密码，并进行认证。如果通过认证，则运行shell程序，打开终端供用户使用。在讲解代码之前，首先介绍一下UNIX的几个系统文件。

．utmp文件

utmp文件用来记录每个终端用户的登录情况，但只会保存最近一次登录的记录。在用户退出后，该记录被清除。每条记录是如下结构：

struct {
    charname[8];
    chartty;
    charifill;
    int    time[2];
    int    ufill;
} utmp;


name是用户名，如果用户名长度超过8，则只取前8个字符。

tty是终端设备号，从‘0’到‘z’。也就是init进程中itab结构中的line。

time是登录时间。

ifill和ufill用于填充，凑齐16字节。

utmp文件的一个示例如表15-1所示。

表15-1  utmp文件的示例

文件偏移	值
0x0	Jerry   0 123456
0x10	Wly     1 128900
0x20	\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0\0（tty2终端用户已退出）
…	… …
0xA0	Youyou   a 105632

utmp文件在/etc目录下，全路径是/etc/utmp。

．wtmp文件

wtmp文件和utmp文件很类似，也用于记录用户的登录的情况，并且每条记录和utmp相同。所不同的是：

（1）wtmp文件存储用户每次登录的记录，而不仅仅是最近一次。这导致wtmp文件不断增大，不像utmp文件大小固定。假如一共有n个终端设备，则utmp文件大小为n*16；

（2）wtmp文件不仅存储用户登录的记录，还存储用户退出的记录；

（3）各个终端用户记录在utmp文件中的位置都是固定的：从文件起始依次存储终端/dev/tty0、/dev/tty1…、/dev/ttyz的记录。而wtmp则不固定各终端用户的记录，每次新记录都会存到文件末，这样文件在不断增长。

wtmp文件的一个示例如表15-2所示。

表15-2  wtmp文件的示例

文件偏移	值
0x0	Youyou   a 105632
0x10	\0\0\0\0\0\0\0\0     a 111000（Hawk退出记录）
0x20	Jerry   0 123456
0x30	Wly     1 128900
	\0\0\0\0\0\0\0\0     0 130000（Jerry退出记录）
…	… …

可以看出，wtmp文件的记录是按时间排序的。

wtmp文件位于/usr/adm目录下，全路径是/usr/adm/wtmp。

．/etc/motd文件

motd是message of today的缩写，它是UNIX系统的一个公告文件，用户每次登录后，都会看到该文件的内容。它通常由系统管理员编辑，用于广播一些公共的事务，比如：

“Welcome you! The system’s hardware is PDP 11/40 , memory size is 256K”

．/etc/passwd文件

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