Занятие 12.

Тема: Уровни инициализации SVR4

Вид занятия:  лекция, практическое занятие.

Учебные вопросы:

1. Процесс init. Уровни инициализации.

2. Файл /etc/inittab. Каталог /etc/rc.d

Время: 90 минут

Литература:

1. Системная справочная служба Linux Man

Ход занятия.

Каждый раз включая компьютер, Вы наблюдаете процесс загрузки системы. Сегодня  мы с Вами попробуем рассмотреть этот процесс с установленной операционной системой Linux подробнее.

Итак, Вы нажали кнопку питания на системном блоке ПК. Устройства Вашего компьютера проходят автотестирование. Процессор автоматически стартует программу, находящуюся в нулевой ячейке памяти - BIOS, который в первую очередь проверяет исправность всех необходимых (именно необходимых) для работы ПК устройств.

После инициализации BIOS, определения таких устройств как жесткие диски, CDROM и т.п., BIOS передает управление программе загрузчика, находящегося в MBR (Master Boot Record - основная загрузочная запись) первого жесткого диска.

В IBM PC совместимых компьютерах размер загрузочной записи ограничен 512 байтами. Это очень мало для полноценной инициализации системы, поэтому обычно загрузчики Linux (LILO или GRUB, как в нашем случае) разделяются 2 части (stage1 и stage2) и первая из них располагается в MBR. Её задача состоит в том, чтобы инициализировать вторую часть загрузчика.

Вторая часть загрузчика, как правило, предоставляет меню для выбора операционной системы, которая будет загружена, или версии ядра, с которым будет загружен Linux. Но основная задача второй части загрузчика состоит в том, чтобы корректно загрузить в память ПК ядро Linux и передать ему управление.

Загрузившись в память, ядро инициализирует устройства, подключает корневую файловую систему, а также файловую систему /dev, запускает процесс /sbin/init. Так как исполняемый файл init находится в каталоге /sbin, то не рекомендуется выделять этот каталог в отдельный раздел. Как уже говорилось выше, на момент инициализации ядра примонтирована только корневая ФС. Если доступа к каталогу /sbin не будет, то загрузка системы потерпит фиаско.

Процесс init запускается и анализирует файл /etc/inittab. С этого момента необходимо пояснить, что мы с Вами рассматриваем вариант загрузки Unix SysV. Она отличается от загрузки BSD-like систем. И хотя Linux может работать как с первым, так и со вторым вариантом загрузки, подавляющее большинство дистрибутивов используют инициализацию системы SysV (исключение, например, составляет дистрибутив Gentoo). Хотя BSD-like стиль загрузки проще, загрузка в стиле SysV дает на мой взгляд больше возможностей для точной настройки системы.

В SysV стиле загрузки существует понятие уровней запуска или, правильнее,  уровней инициализации системы. По умолчанию, в системе использовано 7 уровней инициализации:

0 - останов системы.

1 - загрузка в однопользовательском режиме

2 - загрузка в многопользовательском режиме без поддержки сети

3 - загрузка в многопользовательском режиме с поддержкой сети

4 - не используется

5 - загрузка в многопользовательском режиме с поддержкой сети и графического входа  систему

6 - перезагрузка

Открыв для просмотра файл /etc/inittab, Вы увидите примерно следующий тест (только снабженный комментариями):

id:5:initdefault:

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

l5:5:wait:/etc/rc.d/rc 5

l6:6:wait:/etc/rc.d/rc 6

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

x:5:respawn:/etc/X11/prefdm -nodaemon

Процесс init, прочитав первую строку файла, определяет, какой из уровней инициализации установлен как уровень загрузки по умолчанию (5 - в нашем случае). После этого init выполняет скрипт /etc/rc.d/rc.sysinit, который устанавливает имя хоста, монтирует файловую систему /proc, устанавливает системный консольный шрифт с поддержкой выбранного языка системы, часы, перемонтирует корневую систему в режиме чтения/записи и монтирует файловые системы, указанные в /etc/fstab, устанавливает модули ядра, указанные в /etc/modules.conf и выполняет другие основные действия по инициализации системы.

Инициализировав основные параметры системы, init запускает скрипты инициализации из каталога /etc/rc.d/

В каталоге /etc/rc.d располагается дерево каталогов, имена которых отличаются лишь одним символом - rc*.d, где * - номер уровня инициализации, а также каталога init.d, внутри которого находятся управляющие скрипты для системных сервисов. Каждый скрипт принимает минимум 2 параметра - start (запуск сервиса) и stop (останов сервиса).

Внутри каталогов /etc/rc.d/rc*.d находятся ссылки на скрипты из каталога /etc/rc.d/init.d в виде S|K#name. Буква S означает что при вызове скрипта процессу init необходимо вызвать скрипт с параметром "start" (от слова Start), а буква K -  с параметром stop (от слова Kill). Дальше идет число. Все скрипты выполняются в порядке возрастания чисел. Если у двух скриптов одинаковые числа, то такие скрипты будут выполняться в прямом алфавитном порядке.

После инициализации всех скриптов для текущего уровня выполнения, init запускает скрипт /etc/rc.d/rc.local. Все остальные файлы запуска (например, rc.local.local) должны быть вызваны из rc.local, так как процесс init их не обрабатывает.

Далее начинается инициализация виртуальных консолей в таком же порядке, как они описаны в файле /etc/inittab.

Запись инициализации консолей состоит из полей, разделенных двоеточием и выглядит следующим образом:

1 - порядковый номер консоли

2345 - номера уровней инициализации, для которых консоль инициализируется

respawn - этот параметр означает, что init должен перезапустить обслуживающий консоль процесс после выхода из сеанса или в случае краха.

/sbin/mingetty tty6 - программа (с указанием параметров), которая будет обслуживать консоль.

Таким образом, Вы легко можете создать свой уровень инициализации (под номером 4 или 7, 8...), просто исправив файл /etc/inittab и создав необходимые ссылки в каталоге /etc/rc.d/rc*.d