Linux入职基础-4.11_系统启动过程（4）：init初始化

Linux系统启动过程（4）：init初始化
上节回顾：详解见上一篇《Linux内核（vmlinuz）启动》。Linux内核会在其进程空间内加载init程序，并把控制权交给init进程，由init进程继续来完成接下来的系统引导工作，Linux内核的引导部分也到此结束。
本节开始：
Init（/sbin/init）进程是内核引导过程完成时创建的第一个进程，该文件会读取/etc/inittab文件，对组成Linux的服务和应用程序进行初始化。
当系统关闭时，init负责杀死所有其它的进程，卸载所有的文件系统以及停止处理器的工作，以及任何它被配置成要做的工作。





一了解关联init初始化的主要目录的文件



/etc/rc.d/init.d
该文件夹包含所有服务在各个运行等级中的全部启动脚本。每个脚本最少接受两个参数start和stop，它们分别代表启动和停止服务（如网页服务）。
除此之外，init脚本通常还会接受一些额外的选项，如restart（重启服务器）、status（返回服务当前状态）、reload（告知服务从配置文件中重新载入配置）以及force-reload（强制服务重载它的配置）。
/etc/rc.d/rc.sysinit
etc/rc.d/rc.sysinit主要做在各个运行模式中相同的初始化工作，包括设定PATH、设定网络配置（/etc/sysconfig/network）、启动swap分区、设定/proc等等。
/etc/rc.d/rc0.d～/etc/rc.d/rc6.d
这些文件夹分别包含每个运行等级对应的init脚本。它们一般通过符号链接到/etc/init.d文件夹下的实际文件。
这些文件夹下的init脚本都有一些特别的名字，命名都以S（start）、K（kill）或D（disable）开头，后面跟一个数字。
当init进入一个运行等级的时候，它会按照数字顺序运行所有以K开头的脚本并传入stop参数，除非对应的init脚本在前一个运行等级中没有启动。然后init按照数字顺序运行所有以S开头的脚本并传入start参数。任何以D开头的init脚本都会被忽略—这让你可以在指定的运行等级禁止一个脚本，或者你也可以仅仅移除全部符号链接。
/etc/rc.d/rc.local
通常它是一个留给用户修改的shell脚本。一般会在init进程结束的时候运行它，所以你可以在这里放一些想要运行的额外脚本，而不用再创建自己的init脚本。
/etc/rc.d/rc
当运行级别改变时，负责启动/停止各种服务。
二、init执行的基本流程：
⑴、读取与解析/etc/inittab文件, inittab 文件摘录如下：
[root@lamp01 /]#vim /etc/inittab
# Defaultrunlevel. The runlevels used by RHS are:
id:5:initdefault:
# Systeminitialization.
si::sysinit:/etc/rc.d/rc.sysinit
l0:0:wait:/etc/rc.d/rc0  // rc N;用rc脚本去运行rcN.d目录下的脚本
l1:1:wait:/etc/rc.d/rc1
l2:2:wait:/etc/rc.d/rc2
l3:3:wait:/etc/rc.d/rc3
l4:4:wait:/etc/rc.d/rc4
l5:5:wait:/etc/rc.d/rc 5
l6:6:wait:/etc/rc.d/rc6
# TrapCTRL-ALT-DELETE
ca::ctrlaltdel:/sbin/shutdown-t3 -r now
# Run gettys instandard runlevels
1:2345:respawn:/sbin/mingettytty1
2:2345:respawn:/sbin/mingettytty2
3:2345:respawn:/sbin/mingettytty3
4:2345:respawn:/sbin/mingettytty4
5:2345:respawn:/sbin/mingettytty5
6:2345:respawn:/sbin/mingettytty6
inittab配置文件使用通用格式定义了几项内容：
id:runlevels:action:process
id 是惟一标识该项的字符序列，无实际含义；
runlevels 定义了操作所使用的运行级别；
action 指定了要执行的特定操作；
process 定义了要执行的进程。

action值	含义
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runlevel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。
sysinit:	启动process指定的进程，在访问控制台之前执行，init需要等待该进程运行结束后才继续扫描inittab文件中的下一记录项。
wait：	启动process字段指定的进程，必须等到该进程执行结束才去继续扫描inittab文件中的下一记录项。
respawn：	启动process字段指定的进程；init不等待该进程处理结束，而是继续扫描inittab文件中的后续进程。
ctrlaltdel：	允许init在用户于控制台键盘上按下Ctrl+Alt+Del组合键时，重新启动系统。
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。

/etc/inittab文件最主要的作用就是设定Linux的运行等级， “：id:5:initdefault:”，这就表明Linux需要运行在等级5上。
Linux的运行等级设定如下：



⑵、执行rc.sysinit
在设定了运行等级后，Linux系统执行的第一个用户层文件就是/etc/rc.d/rc.sysinit脚本程序，根据脚本中的代码它做非常多的工作，包括设定PATH、设定网络配置（/etc/sysconfig/network）、启动swap分区、设定/proc、配额、加载模块等等。



如果你有兴趣，可以到/etc/rc.d中查看一下rc.sysinit文件，主要实现以下的功能：
A.  获取网络环境及主机类型
B.  测试与载入内存设备/proc及USB设备/sys
C.  决定是否启动SELinux
D.  接口设备的检测与即插即用(PNP)参数的测试
E.  用户自定义模块的加载
F.  加载核心的相关设置
G.  设置系统时间
H.  设置中断控制台(console)的字形
I.  设置RAID与LVM等硬盘功能
J.  以fsak检验磁盘文件系统
K.  进行磁盘配额quota的转换（非必要）
L.  重新以可读取模式载入系统磁盘
M.  启动quota的功能
N.  启动随机数设备
O.  清除启动过程中生成的临时文件
P.  将启动相关信息加载到/var/log/message文件中
运行过程如下：



⑶、执行不同运行级别的脚本程序
系统会根据默认的运行级别，来对应执行相应级别下的脚本（运行rc0.d到rc6.d中的相应的脚本程序），该处脚本是链接文件，链接到init.d中相对应的文件，真正运行的是init.d里的脚本。继续来完成相应的初始化工作和启动相应的服务。



K01dnsmasq ->../init.d/dnsmasq 链接关系如下图：



注：etc/rc.d/rcN.d/（N：0~6）目录下文件命名时以S或K开头，后面跟上0-99的数字；S代表启动时执行；K代表关闭时执行；01-99代表启动或关闭的级别（数字越小越优先）。
⑷、执行rc.local脚本



rc.local就是在一切初始化工作后，Linux留给用户进行个性化的地方。你可以把你想设置和启动的东西放到这里。
⑸、执行/bin/login程序，进入登录状态
I、命令行登录
II、ssh登录
III、图形界面登录
现在来介绍这三种登录方式：
I、命令行登录：
init进程调用getty程序（意为get teletype），让用户输入用户名和密码。输入完成后，再调用login程序，如果密码正确，就从文件 /etc/passwd 读取该用户指定的shell，然后启动这个shell（Linux默认的shell是Bash，简单说就是命令行界面）。
首先读入 /etc/profile，这是对所有用户都有效的配置；
然后依次寻找下面三个文件，这是针对当前用户的配置。
　　~/.bash_profile
　　~/.bash_login
　　~/.profile
需要注意的是，这三个文件只要有一个存在，就不再读入后面的文件了。比如，要是 ~/.bash_profile 存在，就不会再读入后面两个文件了。



II、ssh登录：
这时系统调用sshd程序（Debian还会再运行/etc/pam.d/ssh），取代getty和login，然后启动shell。
接下来读入 /etc/profile，与第一种情况完全相同。
III、图形界面登录：
init进程调用显示管理器，Gnome图形界面对应的显示管理器为gdm（GNOME Display Manager），然后用户输入用户名和密码。如果密码正确，就读取/etc/gdm/Xsession，启动用户的会话。
其次，图形界面登录只加载 /etc/profile 和 ~/.profile。也就是说，~/.bash_profile 不管有没有，都不会运行。
用户进入操作系统以后，常常会再手动开启一个shell。这个shell就叫做non-login shell，它不同于用户登录时出现的那个shell，它不读取/etc/profile和.profile等配置文件。但是它会读入用户自己的bash配置文件 ~/.bashrc。大多数时候，我们对于bash的定制，都是写在这个文件里面的。



只要运行～/.bash_profile文件，～/.bashrc文件就会连带运行。
总结流程图如下