upstart 和ubuntu启动过程原理介绍

    ubuntu从6.10开始逐步用upstart代替原来的sysinit，进行服务进程的管理。也正是从6.10开始，ubuntu的启动过程开始变得有点“变幻莫测”。也没办法，这是正在开发中的upstart不可避免的。为了对原有的init实现向后兼容，upstart可以说是在表象上保留了大部分原来init的特性，因而目前linux初始化进程名仍然叫init，而改变的核心，乃是Event机制。理解并讲清楚这个改变的重要意义和内在机理可不是件容易的事，所以我只打算研究一下目前upstart(0.3.9, ubuntu 8.04)在系统启动中的表象行为。[注：据Scott James Remnant在其博客上所说，upstart 0.5.0版本将在未来几周发布。]

    关于系统启动，熟悉Linux的人大多应该知道，init进程(PID=1)乃是所有进程的父进程，所有进程由它控制。init进程的运行时间是内核完成文件系统的加载后。那么init进程是如何开启系统中的其它进程的呢？在阐述这个问题之前，大致地说明一下目前ubuntu中与init相关的几个目录和应用程序，可以方便后面的论述。这些目录和程序包括：

 init
telinit
runlevel
/etc/event.d/
/etc/init.d/
/etc/rcX.d/
    前三个是应用程序(注意哦，它们都不是shell脚本)，可以理解为是由内核调用的。关于它们的功能，从manpage查看就可以了。我们的重点是后面给出的三个目录。

    首先是/etc/event.d/目录，这是upstart的核心，upstart不同于原有的init的地方就在于它引入了event机制。Event机制通俗的讲就是将所有进程的触发、停止等等都看作event(事件)。/etc/event.d/中就存放了目前upstart需要识别的event。这其中主要有三种rc-default, rcX(x=0,1,...6,S)以及ttyX。这rc-default就类似于那大名鼎鼎的inittab文件，它就是设置默认运行级别的[注：upstart中实际并没有运行级别的概念，这么称呼是为了init向后的兼容性]。现在你应该知道了ubuntu里没有了inittab文件后该到哪里设置默认运行级别的了吧！cat rc-default一下吧！rcX文件是发生相应运行级别事件(可以注意到event这个词在upstart里真是无处不见啊)时，需要运行程序的脚本，而ttyX则是设置伪终端数目的，也就是你Ctrl+Alt+F(1~6)调出的那个Console。我们以rc2为例，cat rc2:

     start on runlevel 2
stop on runlevel [!2]
console output
script
        set $(runlevel --set 2 || true)
        if [ "$1" != "unknown" ]; then
            PREVLEVEL=$1
            RUNLEVEL=$2
            export PREVLEVEL RUNLEVEL
        fi
    exec /etc/init.d/rc 2
end script
..

    不去考虑细节，只要注意到前两行和倒数第二行就可以了。可以看到，rc2文件是定义在发生运行级别2的时候所要执行的东西，核心就是这句：exec /etc/init.d/rc 2。这样，我们就可以自然地过渡到下一个重要的目录，/etc/init.d/了。

    你可以ls /etc/init.d/看一下里面的内容，对它有个大致的了解。/etc/init.d/中存放的是服务(services)或者任务(tasks)的执行脚本。可以这么说，只要你安装了一个程序(特别是服务程序daemon)，它可以在系统启动的时候运行，那么它必定会在/etc/init.d/中有一个脚本文件。我们还回到上面的rc2文件，它执行了一个exec /etc/init.d/rc 2的命令。也就是说，给/etc/init.d/rc脚本传递了一个参数"2"，让它执行。我们仔细查看一下rc脚本(很长，耐心点)，能看到这样的一段：

     # Now run the START scripts for this runlevel.
# Run all scripts with the same level in parallel
.......
for s in /etc/rc$runlevel.d/S*
.......

    这说明，当给rc脚本传递一个数字参数"X"的时候，它在经过一系列的设置后，将会开始执行/etc/rcX.d/下S开头的脚本。这就过渡到下一个目录/etc/rcX.d/了。

    进入/etc/rcX.d/，ls -l /etc/rcX.d/看看有些什么内容？哈哈，没错，都是一些到/etc/init.d/中脚本的符号链接。不同的是它们的开头加上了S和一个数字。熟悉原本init的人应该知道，S表示在启动时运行，数字则表示执行的先后顺序。

    这样一来，upstart管理的ubuntu启动过程应该就清楚了。梳理一下：
    1,内核启动init
    2,init找到/etc/event.d/rc-default文件，确定默认的运行级别(X)
    3,触发相应的runlevel事件，开始运行/etc/event.d/rcX
    4,rcX运行/etc/init.d/rc，传入参数X
    5,/etc/init.d/rc脚本进行一系列设置，最后运行相应的/etc/rcX.d/中的脚本
    6,/etc/rcX.d/中的脚本按事先设定的优先级依次启动，直至最后给出登录画面(启动X服务器和GDM)

    理解了这些，手动配置开机服务的启动与否就很简单了。Ubutnu默认的启动级别是2，不想启动的程序，只要把相应的符号链接从/etc/rc2.d/中删去即可！