Linux【1】-启动管理-8-5--init(inittab)

在内核加载完毕,并完成硬件检测与驱动程序加载后,此时主机硬件已经准备完毕,内核会主动呼叫第一个进程,也就是 /sbin/init,此配置文件最主要的功能就是准备软件执行的环境,包括系统的主机名、网络设定、语言、文件系统格式及其他服务的启动等。

这里和 CentOS 5.x 系统相比也有较大变化。在 CentOS 5.x 系统中,主要通过 init 进程的配置文件 /etc/inittab 来设定系统,并启动 Linux。但是在 CentOS 6.x 系统中,由于用 Upstart 启动服务来替换以前的 init,所以在 /etc/inittab 配置文件中只能定义系统的默认运行级别,而其他的功能是靠 /etc/init/ 目录中的其他配置文件实现的。 大家可以把 /etc/init/ 目录中的配置文件看成以前 /etc/inittab 这个文件功能的分拆。

一、init模块

一般来说,Linux程序只能用另一个Linux程序启动。例如,登录Linux终端程序Mingetty。    但终端程序又由谁启动呢?在计算机上启动Linux时,内核装入并启动init程序。然后init程序装载硬盘和启动终端程序。登录终端程序时,它启动命令行界面Shell。在计算机上启动Linux之后,init程序监视任何关闭计算机的信号,如不间断电源(UPS)发生的电源故障信号和重新启动命令。

init是Linux系统操作中不可缺少的程序之一。所谓的init进程,它是一个由内核启动的用户级进程。内核自行启动(已经被载入内存,开始运行,并已初始化所有的设备驱动程序和数据结构等)之后,就通过启动一个用户级程序init的方式,完成引导进程。所以,init始终是第一个进程(其进程编号始终为1)。

内核会在过去曾使用过init的几个地方查找它,它的正确位置(对Linux系统来说)是/sbin/init。如果内核找不到init,它就会试着运行/bin/sh,如果运行失败,系统的启动也会失败。

本章开头提到,由 /sbin/init 进程可通过 /etc/init/rcS.conf 配置文件,分别找到 /etc/rc.d/rc.sysinit 配置文件和 /etc/inittab 配置文件,前者用于初始化系统,配置计算机的初始环境;后者用于确定系统的默认运行级别。

接下来,先介绍 /etc/rc.d/rc.sysinit 配置文件。如果我们使用 Vim 查看 /etc/rc.d/rc.sysinit 配置文件,就会发现这个这个配置文件主要进行了以下几项工作:

  • 获得网络环境和主机类型;
  • 测试设备:除了挂载内存设备 /proc 之外,还会主动侦测系统上是否具有 usb 设备,如果有,则会主动加载 usb 的驱动程序,并尝试挂载 usb 文件系统;
  • 开机启动画面 Plymouth(代替了以往的 RHGB);
  • 判断是否启用 SELinux;
  • 显示开机过程中的欢迎画面;
  • 初始化硬件;
  • 用户自定义模块的加载,用户可以在 /etc/sysconfig/modules/*.modules 加入自订的模块,则此时会被加载到系统当中;
  • 配置内核的参数,系统会主动去读取 /etc/sysctl.conf 这个文件的配置参数,使内核的功能成为我们想要的样子。
  • 设置主机名。
  • 同步存储器。
  • 设备映射器及相关的初始化。
  • 初始化软件磁盘阵列 (RAID)。
  • 初始化 LVM 的文件系统功能。
  • 检验磁盘文件系统 (fsck)。
  • 设置磁盘配额 (quota)。
  • 重新以可读写模式挂载系统磁盘。
  • 更新 quota (非必要)。
  • 启动系统虚拟随机数生成器。
  • 配置机器(非必要)。
  • 清除开机过程中的临时文件。
  • 创建 ICE 目录。
  • 启动交换分区(swap)。
  • 将开机信息写入 /var/log/dmesg 文件中。

在以上过程中,比较值得注意的是自定模块的加载。在 CentOS 中,如果我们想要加载核心模块的话,就可以将整个模块写入到 /etc/sysconfig/modules/*.modules 中。当然,此过程并不是必须的,通常我们的默认模块已经够用,除非对硬件太新,不得不自己加载模块,否则无需刻意添加任何模块。

可以看到,/etc/rc.d/rc.sysinit 配置文件已经将基本的系统配置数据都写好了,我们可以查询 /var/log/dmesg 文件或使用 dmesg 命令查看系统在启动时到底发生了什么。当然,我们也可以通过这个命令来看看 Linux 服务器的硬件信息。

二、运行级别的配置

init服务的配置文件是/etc/inittab。在centos7之前inittab的配置文件是这样的

# inittab is only used by upstart for the default runlevel.
#
# ADDING OTHER CONFIGURATION HERE WILL HAVE NO EFFECT ON YOUR SYSTEM.
#
# System initialization is started by /etc/init/rcS.conf
#
# Individual runlevels are started by /etc/init/rc.conf
#
# Ctrl-Alt-Delete is handled by /etc/init/control-alt-delete.conf
#
# Terminal gettys are handled by /etc/init/tty.conf and /etc/init/serial.conf,
# with configuration in /etc/sysconfig/init.
#
# For information on how to write upstart event handlers, or how
# upstart works, see init(5), init(8), and initctl(8).
#
# Default runlevel. The runlevels used 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 have networking)
#   3 - Full multiuser mode
#   4 - unused
#   5 - X11
#   6 - reboot (Do NOT set initdefault to this)
# 
id:5:initdefault:
# 注意,这里的默认运行级别只能写 3 或 5,其他的级别要么是关机重启,要么是保留或单用户,都不能作为系统默认运行级别。

里面介绍了init的6个运行级别。运行级别(Runlevel),常用的运行级别3和5

0 halt 关机
1 single user mode 单用户模式
2 multiuser 多用户,无网络功能
3 full multiuser 多用户 有网络功能
4 unused 未定义
5 x11 图形桌面坏境
6 reboot 重启

不同的运行级定义如下:(可以参考Red Hat Linux 里面的/etc/inittab)这些级别在/etc/inittab 文件里指定。这个文件是init 程序寻找的主要文件,最先运行的服务是放在/etc/rc.d 目录下的文件。在大多数的Linux 发行版本中,启动脚本都是位于/etc/rc.d/init.d中的。这些脚本被用ln 命令连接到 /etc/rc.d/rcn.d 目录。(这里的n 就是运行级0-6)

运行级别的配置是在/etc/inittab行内进行的,如下所示:

12 : 2 : wait : /etc/init.d/rc2
  • 第一个字段是一个任意指定的标签;
  • 第二个字段表示这一行适用于运行那个级别(这里是2);
  • 第三个字段表示进入运行级别时,init应该运行第四个字段内的命令一次,而且init应该等待该命令结束。/etc/init.d/rc命令运行启动和终止输入以便进入运行级别2时所需的任何命令。
  • 第四个字段中的命令执行设置运行级别时的一切“杂活”。它启动已经没有运行的服务,终止不应该再在新运行级别内运行的服务。根据Linux版本的不同,采用的具体命令也不同,而且运行级别的配置也是有差别的。

init启动时,它会在/etc/inittab内查找一个代码行,这一行指定了默认的运行级别:

id : 2 : initdefault :

你可以要求init在启动时,进入非默认运行级别,这是通过为内核指定一个“single”或“emergency” 命令行参数来实现的。比如说,内核命令行参数的指定可通过LILO来执行。这样一来,你就可以选择单用户模式了(即运行级别1)。

系统正在运行时,telinit命令可更改运行级别。运行级别发生变化时, init 就会从/etc/inittab运行相应的命令。

init命令很简单。直接输入init + 你想要的模式 回车就行。

我们可以使用runlevel命令来查询当前系统的运行级别。

[root@localhost ~]# runlevel
N 3
#N代表在进入这个级别前,上一个级别是什么;3代表当前级别

在这个命令的结果中,”N 3”中的N代表在进入这个级别前,上一个级别是什么;3 代表当前级别。”N” 就是 None 的意思,也就是说,系统是开机直接进入 3 运行级别的,没有上一个运行级别。那如果从图形界面切换到字符界面,再查看运行级别,就应该是这样的:

[root@localhost ~]# runlevel
5 3
#代表由5级别进入3级别

比如 输入 : init 0 就是关机

init 3 就是切换到多用户
init 5 就是切换到界面
init 6 就是重启

但是千万不要把initdefault设置为0或者6

那么,可以手工改变当前的运行级别吗?当然可以了,只需使用 init 命令(注意这不是 init 进程)即可,命令如下: [root@localhost ~]# init 5

#进入图形界面,当然要已经安装了图形界面才可以
[root@localhost ~]# init 0
#关机
[root@localhost ~]# init 6
#重新启动

不过要注意,使用 init 命令关机和重启并不是太安全,容易造成数据丟失。所以推荐大家使用 shutdown 命令进行关机和重启。

但是在centos7之后有了一个新的服务systemd取代了init, systemd 是 Linux 下一个与 SysV 和 LSB 初始化脚本兼容的系统和服务管理器。在这里我也不过多介绍了,大家有兴趣可以自行研究下。

三、init运行级别的定义

init的运行级别配置是在/etc/init,而这些级别的定义是在/etc/rc.d目录内的如下:

[root@centos6 rc.d]# ll
total 60
drwxr-xr-x. 2 root root  4096 Jan  9 02:30 init.d
-rwxr-xr-x. 1 root root  2617 Mar 23  2017 rc
drwxr-xr-x. 2 root root  4096 Jan  9 02:30 rc0.d
drwxr-xr-x. 2 root root  4096 Jan  9 02:30 rc1.d
drwxr-xr-x. 2 root root  4096 Jan  9 18:39 rc2.d
drwxr-xr-x. 2 root root  4096 Jan  9 18:39 rc3.d
drwxr-xr-x. 2 root root  4096 Jan  9 18:39 rc4.d
drwxr-xr-x. 2 root root  4096 Jan  9 18:39 rc5.d
drwxr-xr-x. 2 root root  4096 Jan  9 02:30 rc6.d
-rwxr-xr-x. 1 root root   220 Mar 23  2017 rc.local
-rwxr-xr-x. 1 root root 20199 Mar 23  2017 rc.sysinit

这里的rc{0..6}.目录对应相应的级别里面放的都是要启动和关闭的进程我们进去看一下

[root@centos6 rc3.d]# ls
K01smartd          K69rpcsvcgssd      K95firstboot     S13irqbalance        S26udev-post
K02oddjobd         K73winbind         K99rngd          S13rpcbind           S28autofs
K05wdaemon         K74ntpd            S01sysstat       S15mdmonitor         S50bluetooth
K10psacct          K75ntpdate         S02lvm2-monitor  S22messagebus        S55sshd
K10saslauthd       K75quota_nld       S05rdma          S23NetworkManager    S80postfix
K15htcacheclean    K76ypbind          S08ip6tables     S24nfslock           S82abrtd
K15httpd           K84wpa_supplicant  S08iptables      S24rpcgssd           S83abrt-ccpp
K30spice-vdagentd  K87restorecond     S10network       S25blk-availability  S90crond
K50dnsmasq         K88sssd            S11auditd        S25cups              S95atd
K50kdump           K89netconsole      S11portreserve   S25netfs             S99certmonger
K60nfs             K89rdisc           S12rsyslog       S26acpid             S99local
K61nfs-rdma        K92pppoe-server    S13cpuspeed      S26haldaemon

这里以K开头的都是要关闭的进程,而以S开头的则是要启动的进程

[root@centos6 rc6.d]# ls
K01certmonger    K25sshd            K74haldaemon         K84wpa_supplicant  K90network
K01smartd        K30postfix         K74ntpd              K85mdmonitor       K92ip6tables
K02oddjobd       K30spice-vdagentd  K75blk-availability  K85messagebus      K92iptables
K05atd           K50dnsmasq         K75netfs             K87irqbalance      K92pppoe-server
K05wdaemon       K50kdump           K75ntpdate           K87restorecond     K95firstboot
K10cups          K60crond           K75quota_nld         K87rpcbind         K95rdma
K10psacct        K60nfs             K75udev-post         K88auditd          K99cpuspeed
K10saslauthd     K61nfs-rdma        K76ypbind            K88rsyslog         K99lvm2-monitor
K15htcacheclean  K69rpcsvcgssd      K83bluetooth         K88sssd            K99rngd
K15httpd         K72autofs          K83nfslock           K89netconsole      K99sysstat
K16abrt-ccpp     K73winbind         K83rpcgssd           K89portreserve     S00killall
K16abrtd         K74acpid           K84NetworkManager    K89rdisc           S01reboot

像rc6.d目录中基本都是要关闭的进程,只有S00killall和S01reboot这两个要启动的进程他们分别是结束所有进程和重启系统。这里文件中的数字代表了他们的优先级,数字越小优先启动。所以我们自己做的服务放在这个目录中时要谨慎以免因为他所需的关联程序没有启动而导致进程无法启动。

PS:如果真的不小心把init默认运行级别设置为0或6的解决办法 我们知道init0和6级别分别对应的是关机和重启,如果把这两个设为默认运行级别我们是无法进入系统的,所以我们就要借助救援系统了,在开机GRUB界面按e如下:

选择kernel这行接着按e

在命令行最后输入1(进入单用户模式),回车退后到上个界面

接着按b进入单用户模式,我们这就进入到单用户模式了

我们只需要进入/etc/inittab配置文件中把最后的0或6改为3,重启系统就可以啦

四、/etc/inittab中的特殊配置

/etc/inittab中,有几个特殊的特性,允许init重新激活特殊事件。这些特殊特性都是用第三个字段中的特殊关键字标记出来的。比如:    1.powerwait

允许init在电源被切断时,关闭系统。其前提是具有U P S和监视U P S并通知init电源已被切断的软件。

2.ctrlaltdel

允许init在用户于控制台键盘上按下C t r l + A l t + D e l组合键时,重新启动系统。注意,如果该系统放在一个公共场所,系统管理员可将C t r l + A l t + D e l组合键配置为别的行为,比如忽略等。

3.sysinit

系统启动时准备运行的命令。比如说,这个命令将清除/tmp。

上面列出的特殊关键字尚不完整。其他的关键字及其使用详情,可参考你的inittab手册页。

五、在单用户模式下引导

一个重要的运行级别就是单用户模式(运行级别1),该模式中,只有一个系统管理员使用特定的机器,而且尽可能少地运行系统服务,其中包含登录。单用户模式对少数管理任务(比如在/usr分区上运行fsck)而言,是很有必要的,因为这需要卸载分区,但这是不可能的,除非所有的服务系统已被杀死。    一个正在运行的系统可以进入单用户模式,具体做法是利用init,请求运行级别1。内核启动时,在内核命令行指定single或emergency关键字,就可进入运行级别1了。内核同时也为init指定命令行, init从关键字得知自己不应该采用默认的运行级别(内核命令行的输入方式和你启动系统的方式有关)。

有时,以单用户模式进行启动是必要的,这样一来,用户在装入分区之前,或至少在装入分散的/usr分区之前,能手工运行fsck(在分散的文件系统上,任何活动都可能使其更为分散,所以应该尽可能地运行fsck)。

如果自动化的fsck在启动时失败了,启动脚本init的运行将自动进入单用户模式。这样做是为了防止系统使用不连贯的文件系统,这个文件系统是fsck不能自动修复的。文件系统不连贯的现象极为少见,而且通常会导致硬盘的不连贯或实验性的内核释放,但最好能做到防患于未然。

由于安全上的考虑,在单用户模式下,启动外壳脚本之前,配置得当的系统会要求用户提供root密码。否则,它会简单地为L I L O输入合适的一行代码,以r o o t的身份登录(当然,如果/etc/passwd已经由于文件系统的问题而不连贯了,就不适合这里的原则了,为对付这种情况,你最好随时准备一张启动盘)。

不同的运行级有不同的用处,也应该根据自己的不同情形来设置。

例如,如果丢失了root口令,那么可以让机器启动进入单用户状态。在启动后的 lilo 提示符下输入:init=/bin/sh rw 使机器进入运行级1 ,并把 root 文件系统挂为读写。他会跳过所有系统认证,让你可以使用passwd 程序来改变root口令,然后启动到一个新的运行级

参考资料

个人公众号,比较懒,很少更新,可以在上面提问题,如果回复不及时,可发邮件给我: tiehan@sina.cn

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