Linux系统运行级管理
运行级的概念来自System V，运行级别将启动过程分成不同的集合，每个集合包含一
组脚本，当init程序“切换运行级”到对应的级别时，相应的脚本就被触发，切换运行
级可以通过执行init [级别号]完成。(比如，在Linux中，run level 6代表reboot，所
以执行init 6就会引起系统重新启动)
运行级别的定义每种System V都不完全一样，只能通过直接读/etc/inittab来确定，
下面是一个标准的Linux的/etc/inittab，注意这里解释的内容来自redhat，但是其他的
版本也大同小异。我们将它分成若干段来解释，如同一般情况那样，用#开始的行是注释
，而非注释行的语法是：
标号：运行级别：操作方式：命令
标号是这一行的标签，运行级别用于定义这一行应该用于那些级别，如果为空就定义
为所有级别，操作方式可以是一些确定的字符串，代表如何执行后面的命令，而命令则
给处在进入这一级别时执行的程序。
下面是它的内容：
# Default runlevel. The runlevels used by RHS 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)
#
上面的几行解释了缺省的运行级别定义：
停机，系统进入这一级别后关机；
单用户模式，在这个模式中只能从控制台操作计算机，网络和终端不启动，许多文件
系统也没有连结；
多用户模式，但关闭了网络服务支持
完全的多用户模式，就是我们一般使用的模式
无定义
图形界面模式，系统切入这一运行级后自动启动X Window系统
重新启动
这些级别的定义是任意的，然而你最好不要修改它，尤其是level 0,1和6，因为许多
程序都使用init 0之类的方式实现对系统的控制，其他的Linux发行版本可能会更改2-5
的定义，你需要参考/etc/inittab才能判断到底那个级别是什么意思，不过一般来说0,
1和６总是上面的定义。
下面开始才是真正的内容，首先系统必须定义缺省的运行级别：
id:3:initdefault:
initdefault关键字决定了缺省的运行级别，在这里是3，也就是在执行了公共的系统
启动脚本之后，系统将会执行与级别3对应的那些行
# System initialization.
si::sysinit:/etc/rc.d/rc.sysinit
这里的sysinit关键字定义了公共的“系统初始化”脚本，在相应于运行级的地方是空
，表示适用于所有运行级别。注意它将在系统进入任何运行级别以前完成，一会我们再
研究这个脚本的内容。
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
这里开出了六个运行级别的定义，运行级0就去执行命令/etc/rc.d/rc 0，运行级1是
/etc/rc.d/rc 1，.....诸如此类。wait关键字表示系统必须等待此命令执行完才能开始
下一步工作。
# Things to run in every runlevel.
ud::once:/sbin/update
这又是一个适用于所有级别的命令。update命令实际是去启动updated守护进程，以便
定期刷新内存中的超级块表。Once关键字说明这个项只被执行一次。
# Trap CTRL-ALT-DELETE
ca::ctrlaltdel:/sbin/shutdown -t3 -r now
ctrlaltdel定义当热启动组合键被触发时系统的行为，这里定义所有的运行级别对它
的响应都是重新启动shutdown –r）
pf::powerfail:/sbin/shutdown -f -h +2 "Power Failure; System Shutting Down
"
pr:12345:powerokwait:/sbin/shutdown -c "Power Restored; Shutdown Cancelled
"
这两行定义如何响应ups信息，如果系统掉电(powerfail)，执行两分钟后关机的指令
；如果关机之前电源恢复，取消关机操作。
# Run gettys in standard runlevels
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
2,3,4,5都是多用户级别，为系统开出6个虚拟屏幕就是用Alt+Fn即获得虚拟屏幕）
，respawn关键字表示这个动作在每次进入相应运行级别时都会执行。
# Run xdm in runlevel 5
# xdm is now a separate service
x:5:respawn:/etc/X11/prefdm -nodaemon
对于级别5，启动图形界面。
归纳一下，系统在读入inittab以后要做什么？设置Ctrl+Alt+Del响应，设置好对UPS
的支持，然后应该执行/etc/rc.d/rc.sysinit，然后是/etc/rc.d/rc 3，最后是update
和启动虚拟屏幕。显然，系统的主要初始化命令应该在/etc/rc.d/rc.sysinit和/etc/r
c.d/rc 3中完成。
rc.d下的基本脚本
下面我们来研究启动脚本，这里的脚本来自redhat 6.1，因为这是个最为广泛使用的
版本，其他的版本的特有问题将在下一节讨论。
首先，系统将执行/etc/rc.d/rc.sysinit，这是个shell脚本，你可以用普通的文本编
辑工具对它进行处理，为了简便，我们只研究其中较为重要的部分或者较为典型的段落
：
#!/bin/sh
#
# /etc/rc.d/rc.sysinit - run once at boot time
#
# Taken in part from Miquel van Smoorenburg's bcheckrc.
#
# Rerun ourselves through initlog
if [ -z "$IN_INITLOG" ]; then
[ -f /sbin/initlog ] && exec /sbin/initlog $INITLOG_ARGS -r /etc/rc.d/rc.
sysinit
fi
首先，确定系统中是否存在/sbin/initlog文件，如果存在，那么需要记录初始化信息
。
# Set the path
PATH=/bin:/sbin:/usr/bin:/usr/sbin
export PATH
设置缺省路径。
# Read in config data.
if [ -f /etc/sysconfig/network ]; then
. /etc/sysconfig/network
else
NETWORKING=no
HOSTNAME=localhost
fi
这一段是网络的参数设置，/etc/sysconfig/network的内容是这样：
NETWORKING=yes
FORWARD_IPV4="yes"
HOSTNAME="openlab.asnc.edu.cn"
GATEWAY=""
GATEWAYDEV=""
显然，如果这个文件存在，那么设置网络的运行参数，如域名，网关等等，这个文件
中可以包含很多的东西。详细的内容我们在设置网络的部分介绍
# Source functions
. /etc/rc.d/init.d/functions
/etc/rc.d/init.d是所有的服务脚本存放的地方，而functions是各种服务脚本需要的
一些参数的设置。有兴趣的话你可以看一看，不看也不影响什么。
以下有一段是设置一些显示信息，接下来是这样的内容：
# Mount /proc (done here so volume labels can work with fsck)
action "Mounting proc filesystem" mount -n -t proc /proc /proc
连结/proc文件系统，应该记得/proc是用来显示系统状态的虚拟文件系统，注意acti
on命令的语法，它显示一段提示信息，然后去执行相应的命令。
然后的段落有一点意思：
# Turn off sysrq
#if [ "$MAGIC_SYSRQ" = "no" ]; then
# echo "0" > /proc/sys/kernel/sysrq
#fi
$MAGIC_SYSRQ=no意味着你决定不使用内核调试，脚本必须把系统的内核调试功能关闭
，注意接下来的处理方法，在/proc/sys/kernel下建立一个名叫sysrq的文件，并且设置
其内容为"0"，就关闭了这项功能，这也是在运行中打开或者关闭内核的某个功能的标准
方法，以后我们会经常看到这样的例子。
接下来要设置时钟和键盘映射表，装入系统字体，又是一段冗长的代码，这里将它省
略，反正你总可以在自己的系统上看到他们。
# Start up swapping.
action "Activating swap partitions" swapon -a
swapon –a 将读/etc/fstab文件，这个文件中包含有系统中存在的应该自动挂接的各
种文件系统的列表，同时也包含了关于交换分区的知识，swapon –a将启动其中标注的
所有交换分区。
# Set the hostname.
action "Setting hostname ${HOSTNAME}" hostname ${HOSTNAME}
# Set the NIS domain name
if [ -n "$NISDOMAIN" ]; then
action "Setting NIS domain name $NISDOMAIN" domainname $NISDOMAIN
else
domainname ""
fi
这两段设置系统名字，我们应该记得$HOSTNAME已经在/etc/sysconfig/network文件中
设置过，所以这里的action被执行，而$NISDOMAIN现在是空字符串，所以执行后hostna
me被设置而NIS域名不存在。
if [ -f /fsckoptions ]; then
fsckoptions=`cat /fsckoptions`
else
fsckoptions=
fi
if [ -f /forcefsck ]; then
fsckoptions="-f $fsckoptions"
fi
这里是与管理员相关的行了。如果系统的/下将存在/forcefsck文件，于是系统自动启
动fsck程序去检查文件系统是否有错误。接下来是一段关于是否存在/fastboot文件的判
断，与其大同小异，然后系统将会决定是否启用PNP，方法和处理MAGIC_SYSRQ是类似的
，这两段我们不讨论了，你可以自己看一下。
# Remount the root filesystem read-write.
action "Remounting root filesystem in read-write mode" mount -n -o remount
,rw /
# Add /proc to /etc/mtab
mount -f -t proc /proc /proc
检测根文件系统完毕后，系统重新将/连结成读写方式，并且将/proc加入到/etc/mta
b中。下面是非常重要的一步，如果系统内核支持可装载模块，需要把$USEMODULES变量
设置成"y"并且设置模块的缺省路径，参数等等，然后，系统开始装入模块：
# load sound modules
if [ -n "$USEMODULES" ]; then
if grep -s -q "^alias sound " /etc/conf.modules ; then
action "Loading sound module" modprobe sound
fi
.........
fi
...........
当这些直接装入的模块结束后，为了和以前的方式兼容，也为了管理员的方便，这个
脚本试图去寻找/etc/rc.d/rc.modules，如果存在就执行它：
# Load modules (for backward compatibility with VARs)
if [ -f /etc/rc.d/rc.modules ]; then
/etc/rc.d/rc.modules
fi
显然，你可以将自己的模块初始化命令加入/etc/rc.d/rc.modules使它在启动时得到
运行。
完成主要模块的装入后，系统将开始一系列日常工作，如检测有问题的文件系统，连
结所有本地文件系统，启动磁盘限额等等，如果系统还没有被配置，那么将启动配置脚
本，设置网络，超级用户口令等等，否则，对于已经配置好的系统，清理记账文件，准
备进行系统工作。
当一切都完成之后，系统按照inittab的设定，进入运行级3，执行/etc/rc.d/rc 3。
/etc/rc.d/rc是一个很有意思的程序，它是一个shell脚本，其行为是这样：根据提供
给它的参数，它去寻找相应的目录rc${arg1}.d，例如，在/etc/rc.d/rc 3执行时，它去
查询/etc/rc.d/rc3.d下的所有文件，试图执行那些所有用S或K打头的脚本，凡是用S开
头的脚本，它给加上一个start参数，凡是用K打头的脚本，加上一个stop参数。执行次
序是按照S或K后跟的数值顺序。
例如，在现在的例子中，/etc/rc.d/rc 3下存在一个S50inet的脚本，于是 rc 脚本去
执行S50inet start。而S50inet其实是到/etc/rc.d/init.d/inet的一个符号连结，其内
容是(这里只给出了部分内容)：
. /etc/rc.d/init.d/functions
. /etc/sysconfig/network
if [ ${NETWORKING} = "no" ]
then
exit 0
fi
[ -f /usr/sbin/inetd ] || exit 0
RETVAL=0
# See how we were called.
case "$1" in
start)
echo -n "Starting INET services: "
daemon inetd
RETVAL=$?
echo
[ $RETVAL -eq 0 ] && touch /var/lock/subsys/inet
;;
stop)
echo -n "Stopping INET services: "
killproc inetd
RETVAL=$?
echo
[ $RETVAL -eq 0 ] && rm -f /var/lock/subsys/inet
;;
*)
echo "Usage: inet {start|stop|status|restart|reload}"
exit 1
esac
exit $REVAL
daemon和killproc是在/etc/rc.d/init.d/functions里面定义的函数，daemon将命令
当成守护进程执行，killproc则杀掉对应进程。显然，S50inet start的结果是inetd程
序被启动为一个守护进程。
这里的方法是启动服务进程的标准模式，例如你要设置某个服务在runlevel 3被启动
，那么你可以自己写一个脚本，比如说mydaemon，让mydaemon start启动服务，mydaem
on stop停止服务，然后将这个脚本复制到/etc/rc.d/init.d中，接着在/etc/rc.d/rc?
.d中建立连接，在rc3.d中连结为S65mydaemon，而在其他目录中为K65mydaemon，这样你
的脚本就会在进入和退出运行级3时自动处理了。
除此与run level相关的启动指令之外，Linux还从BSD中引入了另外一些配置文件,其
中最重要的是/etc/rc.d/rc.local，通常它在执行了全部运行级脚本以后运行，你可以
在这里定制自己的设置，如欢迎信息等等。
版本之间的区别
如同我们看到的那样，Redhat的启动脚本看上去井井有条，要寻找某个功能很容易，
但是要寻找某个命令在何处启动就显得比较困难，经常需要从/etc/inittab开始。
Turbo Linux和Red-Flag的脚本和Redhat颇为相似，尤其是红旗几乎就是RedHat的中文
版，它们的配置也相当近似。
Slackware的启动脚本使用另外一种风格，实际上，看上去很象BSD系列。启动脚本也
在/etc/rc.d下面，但是它把一些在大部分运行级别必须使用的脚本做在了一起，冠以r
c.modules，rc.inet1，rc.inet2等等的名字，这样对于手工配置系统确实简单的多，不
过这些文件都相当大，看起来需要耐心。对于这个系统，你只要看一遍/etc/inittab就
能掌握它的配置文件位置了。
Debian/Corel使用一种有趣的方式，看上去颇像Sun的Solaris。实际上，它和RedHat
的方式几乎是一样的，但是启动脚本不是在/etc/rc.d，而是直接位于/etc下，例如/et
c/rc1.d，/etc/rc2.d等等，知道了这一点之后，配置debian就不会感到困难了。
关于Corel Linux我们应该特别地说一句，它的配置文件组织看起来要比RedHat简单一
些，但是它没有类似于rc.modules的设定，等价于rc.sysinit的文件是/etc/init.d/rc
S。它的运行级别定义也比较怪异，好像Run Level 2是正常的图形模式，要配置Corel，
最好是从/etc/inittab直接开始。无论如何，我们不会建议一个新手使用corel Linux。
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