详解Linux系统中的SysVinit的机制

SysV init是systemV风格的init系统，顾名思义，它源于SystemV系列UNIX。它提供了比BSD风格init系统更高的灵活性。是已经风行了几十年的UNIX init系统，一直被各类Linux发行版所采用。

（1） 什么是SystemV

SystemV，曾经也被称为ATT SystemV，是Unix操作系统众多版本中的一支。它最初由ATT开发，在1983年第一次发布。一共发行了4个SystemV的主要版本：版本1、2、3和4。SystemV Release4，或者称为SVR4，是最成功的版本，成为一些UNIX共同特性的源头，例如”SysV初始化脚本“（/etc/init.d），用来控制系统启动和关闭，SystemV Interface Definition(SVID)是一个SystemV如何工作的标准定义。

（2）SysV init的运行级别

SysV init用术语runlevel来定义"预订的运行模式"。SysV init检查'/etc/inittab'文件中是否含有'initdefault'项。来告诉init系统是否有一个默认运行模式。如果没有默认的运行模式，那么用户将进入系统控制台，手动决定进入何种运行模式。
SysV init中运行模式描述了系统各种预订的运行模式。通常会有8种运行模式，即运行模式0到6和S或者s。
每种Linux发行版对运行模式的定义都不太一样。但0，1，6却得到了大家的一致赞同：
0关机
1单用户模式
6重启
通常在/etc/inittab文件中定义了各种运行模式的工作范围。比如RedHat定义了runlevel3和5。运行模式3将系统初始化为字符界面的shell模式；运行模式5将系统初始化为GUI模式。无论是命令行界面还是GUI，运行模式3和5相对于其他运行模式而言都是完整的正式的运行状态，计算机可以完成用户需要的任务。而模式1，S等往往用于系统故障之后的排错和恢复。
很显然，这些不同的运行模式下系统需要初始化运行的进程，需要进行的初始化准备都是不同的。比如运行模式3不需要启动X系统。用户只需要指定需要进入哪种模式，SysV init负责执行所有该模式所必须的初始化工作。

（3）SysV init运行顺序

SysV init巧妙地用脚本，文件命名规则和软链接来实现不同的runlevel。首先，SysV init需要读取/etc/inittab文件。分析这个文件的内容，它获得以下一些配置信息：
系统需要进入的runlevel；
捕获组合键的定义；
定义电源fail/restore脚本；
启动getty和虚拟控制台；
得到配置信息后，SysV init顺序地执行以下这些步骤，从而将系统初始化为预订的runlevelX：
/etc/rc.d/rc.sysinit
/etc/rc.d/rc和/etc/rc.d/rcX.d/(X代表运行级别0-6)
/etc/rc.d/rc.local
XDisplayManager（如果需要的话）

1）rc.sysinit脚本功能

首先，运行rc.sysinit以便执行一些重要的系统初始化任务。在RedHat公司的RHEL5中(RHEL6已经使用UpStart了)，rc.sysinit主要完成以下这些工作：
激活udev和selinux；
设置定义在/etc/sysctl.conf中的内核参数；
设置系统时钟；
加载keymaps；
激活交换分区；
设置主机名(hostname)；
根分区检查和remount；
激活RAID和LVM设备；
开启磁盘配额；
检查并挂载所有文件系统；
清除过期的locks和PID文件；

2）rc.d脚本

完成了以上这些工作之后，SysV init开始运行/etc/rc.d/rc脚本。根据不同的runlevel，rc脚本将打开对应runlevel的rcX.d目录(X就是runlevel)，找到并运行存放在该目录下的所有启动脚本。每个runlevelX都有一个这样的目录，目录名为/etc/rc.d/rcX.d。
在这些目录下存放着很多不同的脚本。文件名以S开头的脚本就是启动时应该运行的脚本，S后面跟的数字定义了这些脚本的执行顺序。在/etc/rc.d/rcX.d目录下的脚本其实都是一些软链接文件，真实的脚本文件存放在/etc/init.d目录下。如下所示：
rc5.d目录下的脚本
 

当所有的初始化脚本执行完毕。SysV init运行/etc/rc.d/rc.local脚本。
rc.local是Linux留给用户进行个性化设置的地方。可以把自己私人想设置和启动的东西放到这里，一台LinuxServer的用户一般不止一个，所以才有这样的考虑。

（4）SysV init和系统关闭

SysV init不仅需要负责初始化系统，还需要负责关闭系统。在系统关闭时，为了保证数据的一致性，需要小心地按顺序进行结束和清理工作。
比如应该先停止对文件系统有读写操作的服务，然后再umount文件系统。否则数据就会丢失。
这种顺序的控制这也是依靠/etc/rc.d/rcX.d/目录下所有脚本的命名规则来控制的，在该目录下所有以K开头的脚本都将在关闭系统时调用，字母K之后的数字定义了它们的执行顺序。
这些脚本负责安全地停止服务或者其他的关闭工作。

（5）SysV init的管理和控制功能

此外，在系统启动之后，管理员还需要对已经启动的进程进行管理和控制。SysV init软件包包含了一系列的控制启动，运行和关闭所有其他程序的工具。
halt停止系统。
init就是SysV init本身的init进程实体，以pid1身份运行，是所有用户进程的父进程。最主要的作用是在启动过程中使用/etc/inittab文件创建进程。
killall5就是System V的killall命令。向除自己的会话(session)进程之外的其它进程发出信号，所以不能杀死当前使用的shell。
last回溯/var/log/wtmp文件(或者-f选项指定的文件)，显示自从这个文件建立以来，所有用户的登录情况。
lastb作用和last差不多，默认情况下使用/var/log/btmp文件，显示所有失败登录企图。
mesg控制其它用户对用户终端的访问。
pidof找出程序的进程识别号(pid)，输出到标准输出设备。
poweroff等于shutdown-h–p，或者telinit0。关闭系统并切断电源。
reboot等于shutdown–r或者telinit6。重启系统。
runlevel读取系统的登录记录文件(一般是/var/run/utmp)把以前和当前的系统运行级输出到标准输出设备。
shutdown以一种安全的方式终止系统，所有正在登录的用户都会收到系统将要终止通知，并且不准新的登录。
sulogin当系统进入单用户模式时，被init调用。当接收到启动加载程序传递的-b选项时，init也会调用sulogin。
telinit实际是init的一个连接，用来向init传送单字符参数和信号。
utmpdump以一种用户友好的格式向标准输出设备显示/var/run/utmp文件的内容。
wall向所有有信息权限的登录用户发送消息。
不同的Linux发行版在这些SysV init的基本工具基础上又开发了一些辅助工具用来简化init系统的管理工作。比如RedHat的RHEL在SysV init的基础上开发了initscripts软件包，包含了大量的启动脚本(如rc.sysinit)，还提供了service，chkconfig等命令行工具，甚至一套图形化界面来管理init系统。其他的Linux发行版也有各自的initscript或其他名字的init软件包来简化SysV init的管理。
只要理解了SysV init的机制，在一个最简的仅有SysV init的系统下，可以直接调用脚本启动和停止服务，手动创建inittab和创建软连接来完成这些任务。因此理解SysV init的基本原理和命令是最重要的。甚至也可以开发自己的一套管理工具。