Init

ARTIKEL ON POOLIK

Artikli autor ja logi

Nimi: Vladimir Kolesnik
Grupp: A22
Viimati muudetud: 20.04.2011

Versioon	Lisatud	Kommentaar
0.1	5.04.2011	Artikli loomine.
0.2	14.04.2011	Sissejuhatus, lingid, sisu, tabelid.
0.3	15.04.2011	Artikli täiendamine.
0.4	16.04.2011	Artikli täiendamine.
0.5	17.04.2011	Artikli täiendamine.
0.6	19.04.2011	Artikli täiendamine.
1.0	20.04.2011	Valmis.

Sissejuhatus

Init on kõige olulisem protsess, mis laeb kõiki teisi protsesse. Init võimaldab käivitada teie süsteemi erinevates režimiides, laseb muuta startup config faili, lubab käivitada teenuseid või neid katkestada. Init eksisteerib kõikides Linuxi süsteemides.

Artikli eesmärk

1. Tutvustada lugejale Linuxi boot protsessi.
2. Anda ülevaade Init konfigureerimisest.
3. Anda ülevaade runlevel-ist UNIXi süsteemides.
4. Käsuga init on võimalik käivitada ja katkestada järgmiseid teenused: Network, Apache, Mysql ja teised.

Artikli sisu

Artikel on jagatud kaheks osasks. Esimene osa on teoreetiline, mis sisaldab põhimõisteid, üldist informatsiooni, runlevel-i ülevaade.

Teine osa on praktiline, kus saab rakendada ja käivitada erinevaid init runlevel-eid, erinevatel Linuxi süsteemidel (Ubuntu, FedoraCore ja SUSE).

Artikli vajalikus

Vahel on vaja kiiresti teenused käivitada, näiteks Apache või MySQL. Mõnikord hakkavad mingid teenused ise tööle, isegi, kui teie ei ole seda käivitanud. Kui on olemas sellised protsessid või teenused, mis automaatselt käivitatakse siis kui teie Linux boot-ib ja teie tahate neid protsesse eemaldada. Kõige selle jaoks UNIXi maailmas on olemas /etc/init kataloog, kus hoiatatakse teie startup config faili ja seda saab muuta vastavalt vajadusele.

Artikkel on kasulik ja vajalik neile, kes tahavad rohkem teada saada, kuidas saab kontrollida kõike teenused, mis on paigaldatud teie masinasse. Lisaks annab artikel juhendeid kuidas saab käivitada sinu Linuxi distrot erinevates režiimides ja runlevel-ites.

Artikli nõuded

Init eksisteerib kõikidel Linux distrodel, seetõttu mingid lisavahendeid või rakendusi pole vaja.

PS: Kuna tegu on Linuxi startup-iga ja üldiselt väga tähtsa protsessiga, on mõistlikum esiteks proovida oma oskusi virtuaal masinas.

Teoreetiline osa

Teoreetilises osas vaatame põhimõisteid, initi informatsioon ja ülevaated erinevatest init olemusest.

Üldine ülevaade

Init (ehk initialization) on rakendus, mis on mõeldud UNIX süsteemidele, mis käivitavad kõiki teisi protsesse. Igal UNIX operatsioonsüsteemil on init config natukene erinev, aga üldiselt saab öelda, et tegu on runlevel-itega. Igal runlevel-il on oma PID ehk number, mis vastutab operatsioonsüsteemi käivitamise eest.

Erinevates Linuxi derivatiivides on sisseehitatud oma rakendus, mis rakendab initi funktsionaalsust. Enamus Linuxi distroid kasutavad selle jaoks System V-d, aga on olemas ka teisi programme, näiteks Ubuntu kasutab Upstart.

Teiste sõnadega, init on kõige olulisem protsess, mis laseb kogu süsteemil töötada.

Kuidas töötab init

Selleks, et aru saada, kuidas töötab init ja kuidas saab seda rakendada, on vaja teada, kuidas üldse toimub süsteemi käivitamine (ehk boot-imine) Linuxis.

Laadimise põhietapid

1. Toite sisselülitamise järel omandab kontrolli püsimälus olev firmware (PC puhul BIOS).
2. BIOS laeb ja käivitab alglaaduri (nt GRUB - GRand Unified Bootloader, LILO või Loadlin).
3. Alglaadur laeb tuuma ja initrd/initramfs'i (initial ramdisk/initial ram file system).
4. Alglaadur käivitab tuuma ning operatsioonisüsteemi käivitamiseks olulised seadmed initsialiseeritakse initramfs'is asuvate programmide abil.
5. Initramfs annab oma töö lõpus juhtimise üle operatsioonisüsteemi programmile init.
6. Operatsioonisüsteemi init käivitab protsessid.
7. Süsteem on kasutamiseks valmis (nt saab kasutaja sisse logida) .

Init loeb kataloogist /etc/inittab (või /etc/init/rc-sysinit.conf, oleneb mis linux distro teil on) ja kasutab kataloogi sisu selleks, et luua teatavaid protsesse vastavalt runlevel-ile. Lisaks on vaja meeles pidada, et init ei peatu siis kui süsteem hakkas tööle, vaid jätkab tööt ja dünamiiliselt käivitab protsesse, sõltuvalt, mis signaalid talle saadetakse. Süsteemi andministrator võib muuta süsteemi protsesse (näiteks runlevel-id) käsuga telinit või muuta config faile mis asuvad /etc/init kataloogis.

Init runlevel-id erinevates UNIXi süsteemides

Üldiselt võib väita, et runlevel-id erinevates Linux distros on väga sarnased, aga mõned süsteemid (näiteks Ubuntu) kasutavad enda versiooni.

Runleveli ülevaade

Runlevel on tarkvaraline abivahend, mis rakendab UNIX System V-Style paigaldamist. Runlevel-id pannakse numbrid 0 kuni 6. Igal runlevel-il on oma eesmärk. Korraga võib töötada ainult üks runlevel, näiteks runlevel 2 VÕI 3 VÕI 4.

Runlevel	Selgitus
Halt	shutdown
Single-User Mode	Võrk puudub, ainult root kasutaja saab sisse logida.
Multi-User mode	Võrk puudub, lubab kõikidele kasutajatele sisse logida.
Multi-User mode with networking	Tavaline süsteemi käivitamine koos võrguga.
User-Defined	Kasutatakse spetsifilises olukorras, näiteks testimiseks.
Full Multi-User Mode	Boot-ib kõik daemonid (GUI, GNOME/KDM.
Reboot	Taaskäivitab ehk teeb restarti.

Ubuntu

Distro: alates 6.10

Runlevel ID	Selgitus
0	halt
1	Single-User Mode
2	Full Multi-User Mode (default runlevel Ubuntus)
3	Full Multi-User Mode
4	Full Multi-User Mode
5	Full Multi-User Mode
6	Reboot

Runlevel-id Ubuntus on erinevad. 2-5 on samasugused runlevel-id

---

Red Hat Linux / Fedora Core

Distro: Fedora 14

Runlevel ID	Selgitus
0	halt
1	Single-User mode
2	Multi-user mode console logins only (without networking)
3	Multi-User mode, console logins only
4	Not used/User-definable
5	Multi-User mode, with display manager as well as console logins (X11)
6	Reboot

---

SUSE Linux

Distro: SUSE

SUSE kasutab peaaegu samad runlevel-id nagu Red Hat Fedora

Runlevel ID	Selgitus
0	Halt
1	Singl-User mode
2	Multi-User mode, without networking
3	Multi-User mode, console logins only
4	Not used/User-definable
5	Multi-User mode with display manager
6	Reboot
S	single-User mode[6]

Init alternatiivid

On olemas erinevaid alternatiive, et kuidas saab initit rakendada. Siin on toodud kõige tähtsamad ja vajalikud.

SystemStarter

BSD-tüüpi protsesside alglaadur Mac OS X ja Mac OS X v10.4 op. süsteemidel.

---

launchd

Rakendatakse Mac OS X v10.4 süsteemis.

---

Initng

Täeilik initi alternatiiv, mis käivitab protsessid asünkroonselt. Teoreetiselt peab kiirendama süsteemi kuna laseb mitu protsessi käivitada paraleelselt. Ei ole eriti veel tuntud, kuna antud projekt on veel beta faasis.

---

Upstart

Täeilik initi alternatiiv, mis käivitab protsessid asünkroonselt (Ubuntu). See daemon võib käivitada, katkestada, boot-ida erinevaid teenused ja protsesse nagu tavaline init.

---

Service Management Facility

Täeilik initi alternatiiv (Solaris kuni Solaris 10 süsteemidel). Lubab käivitada protsesse paraleelselt.

---

runit

Alternaativ, mis töötab erinevates UNIXi süsteemidel, näiteks GNU/Linux, *BSD, MacOSX, Solaris. Käivitab protsessid ja teenused paraleellselt.

---

BootScripts

BootScripts on initi alternatiiv GoboLinuxis distros.

---

Mudur

Initi alternatiiv, mis on programeeritud Python keeles. Käivitab protsesse asünkroonselt. Kasutatakse põhimõtteliselt Pardus Linuxis.

Initi realiseerimine praktikas

Initil on väga palju erinevaid rakendus võimalusi. Init käsu abil saab erinevaid teenuseid käivitada või katkestada. Lisaks saab initi abil muuta runlevel-eid ning modifitseerida runleveli sisu (mis teenused/programmid antud runlevel käivitab)

Runlevelid

Runlevel on üks kõige tähtsam initi abivahend. Runlevel vastutab selle eest, mis teenuseid käivitatakse siis kui arvuti hakkab tööle. Igal runlevel-il on oma kataloog, kus kõik teenused asuvad. Iga teenuse juures on täht "S" (start ehk teenus töötab) või "K" (kill ehk katkestab teenuse töö).

Runleveli asukoht

Selleks on teada mis runlevel-il on praegu teie masin töötab, kirjutage (töötab kõikides süsteemides).

runlevel

Väljund on tavaliselt selline:

N X

kus "X" on runlevel-i ID (0, 1, 2...6)

Asukoht

Runlevel-id asuvad failisüsteemis, neid saab leita /etc kataloogis.

 
cd /etc/
ls | grep rc

• /etc/rc0.d on runlevel 0 asukoht
• /etc/rc1.d on runlevel 1 asukoht
• /etc/rc2.d on runlevel 2 asukoht
• /etc/rc3.d on runlevel 3 asukoht
• /etc/rc4.d on runlevel 4 asukoht
• /etc/rc5.d on runlevel 5 asukoht
• /etc/rc6.d on runlevel 6 asukoht
• /etc/rcS.d on runlevel S asukoht (SUSE)

Iga määratud runlevel peab sisaldama rcX.d kataloogi, kus X on runlevel-i ID. rcX.d kataloogis saab näha, mis teenused töötavad("S") ja mis seisavad ("K").

Näiteks:

Teie bootisite oma süsteemi runlevel-is 2. Runlevel "2" käivitab kõike skripte kataloogis /etc/rc2.d/

cd /etc/rc2.d
ls

Väljundiseks saate tavaliselt järgmised teenues:

README                S20vboxweb-service  S70dns-clean       S99acpi-support
S20fancontrol         S25bluetooth        S70pppd-dns        S99grub-common
S20kerneloops         S50pulseaudio       S75sudo            S99ondemand
S20speech-dispatcher  S50rsync            S90binfmt-support  S99rc.local
S20vboxdrv            S50saned            S91apache2

Iga teenus hakkab tähest "S"(start) või "K" (kill). Teenused mis algavad tähast "S" bootitakse kui süsteem hakkab käima.

Lisaks, iga teenus /etc/rcX.d kataloogis on seotud symlinkiga skriptitega mis asuvad /etc/init.d kataloogis.

Selleks, et muuta teenused rcX.d kataloogis, piisab ainult muuta esimene täht ja sequence number (kahe-kohaline number).

Näiteks:

cd /etc/rc2.d/
rename /etc/rc2.d/S30gdm /etc/rc2.d/K70gdm

Tulemus: Muudab runlevel 2 (mis asub vastavalt kataloogis /etc/rc2.d) GNOME display manager´-i (gdm) nii, et järgmine kord, kui süsteem käivitatakse, gdm teenus ei hakka tööle (ehk täht "K"). Lisaks me muutsime sequence numbri (oli 30 nüüd 70) mis tähandab seda, et teenused, mille sequence number on väiksem kui 70, boot-itakse esmaselt.

Runlevel-i asendus

On olemas GUI ehk graafiline kasutajaliides, mille abil saab muuta runlevel-i teenuseid. Selle rakenduse nimi on Boot-Up manager (BUM)

Ubuntu

Kataloogis /etc/init hoiatakse kõik init upstart config faile.

Kataloogis /etc/init.d asuvad SysV-init skriptid, mis käivitavad igasuguseid teenuseid (services).

Konfig failis /etc/init/rc-sysinit.conf conf saab käsitsi muuta runlevel-eid.

Ubuntu boot-imini erinevates režiimides

On olemas 2 võimalust:

1) Käsuga telinit

 telinit X 

kus X on runlevel-i ID (0-6). Näiteks

 telinit 1 

Tulemus: Taaskäivitub Ubuntu Single-Mode režiimis (ainult root kasutaja ja ilma GUIta)

PS: Antud võimalus sobib nendele, kellel on tihti vaja kiiresti ühest runlevel-ist teisele üle minna. Vaikimisi on runlevel ikka 2, mis tähendab seda, et kui masin pannakse kinni ja boot-itakse uuesti, on runlevel 2.

2) Config faile modifitseerimine

Enne config faile muutmist, soovitan teha varukoopia:

cp /etc/init/rc-sysinit.conf /etc/init/rc-sysinitbackup.conf

Config fail asub kataloogis:

/etc/init

Modifisteerimiseks sobib Nano tekstiredaktor.

sudo gedit /etc/init/rc-sysinit.conf

Leia järgmised read:

# Default runlevel, this may be overriden on the kernel command-line<br/>
# or by faking an old /etc/inittab entry <br/>
env DEFAULT_RUNLEVEL=X 

kus X on runlevel-i ID (0-6). Näiteks:

# Default runlevel, this may be overriden on the kernel command-line<br/>
# or by faking an old /etc/inittab entry <br/>
env DEFAULT_RUNLEVEL=1

Salvestage ja järgmine kui käivitate masinat, linux bootitakse Single-Mode runlevel-is, ehk 1 runlevel ID.

Teenuste käivitamine, katkestamine või taaskäivitamine

Kataloogis /etc/init.d asuvad kõik teenused:

 ls /etc/init.d 

Kasutamine

Selleks on rakendada teenuseid init.d kataloogis, on olemas selline käsk:

sudo /etc/initi.d/command OPTION

Kus OPTION võib olla järgmine:

OPTION	Selgitus
status	Näitab teenuse olukorda.
start	Käivitab teenuse.
stop	Peatab teenuse.
restart	Peatab teenuse ja laadib uue konfiguratsiooni-
reload	Laadib uue konfiguratsiooni.
force-reload	Katkestab kõike teenusi ja laadib uue konfiguratsiooni.

Näiteks

sudo /etc/initi.d/networking stop

Tulemus: Katkestab võrguühendust.

või

sudo /etc/initi.d/networking restart

Tulemus:Taaskäivitub võrguühendust.

või

sudo /etc/initi.d/apache2 reload

Tulemus: Taaskäivitub apache2

Kõige tihedamini kasutatavad ja vajalikumd teenused, mis asuvad /etc/init.d kataloogis

1. networking
2. samba
3. apache2
4. ftpd
5. sshd
6. dovecot
7. mysql

Fedora

Kataloogis /etc/init hoiatakse kõik init upstart config faile.

Kataloogis /etc/init.d asuvad SysV-init skriptid, mis käivitavad igasuguseid teenuseid (services).

Konfig failis /etc/inittab saab käsitsi muuta runlevel-eid.

Fedora bootimini erinevates režiimides

On olemas 2 võimalust:

1) Käsuga telinit

 telinit X 

kus X on runlevel-i ID (0-6). Näiteks

 telinit 6

Tulemus: Taaskäivitub Fedora-t.

või

 telinit 0 

Tulemus: Paneb kinni.

2) Inittab modifitseerimine

Inittab on runlevel-i alglaadur. Asub/etc/ kataloogis

cd /etc
ls | grep inittab

Modifisteerimiseks sobib Nano tekstiredaktor:

su nano /etc/inittab

Kõige viimane rida:

id:X:initdefault:

kus X on runleveli ID (0-6). Näiteks:

id:2:initdefault:

Salvestage ja järgmine kui käivitate masinat, linux bootitakse Multi-user mode console runlevel-is, ehk runlevel 2 ID.

Teenuste käivitamine, katkestamine või taaskäivitamine

Kataloogis /etc/init.d asuvad kõik teenused

ls /etc/init.d 

Kasutamine

Selleks on rakendada teenused init.d kataloogis, on olemas selline käsk

sudo /etc/initi.d/command OPTION

Kus OPTION võib olla järgmine:

OPTION	Selgitus
status	Näitab teenuse olukorda.
start	Käivitab teenuse.
stop	Peatab teenuse.
restart	Peatab teenuse ja laadib uue konfiguratsiooni-
reload	Laadib uue konfiguratsiooni.
force-reload	Katkestab kõike teenusi ja laadib uue konfiguratsiooni.

Näiteks

linuxdesk:~ # /etc/init.d/nfs stop
Shutting down NFS client services: idmapd                                                                                                         done

Tulemus: Peatub NFS.

või

linuxdesk:~ # /etc/init.d/nfs start
Starting NFS client services: sm-notify idmapd                                                                                                    done

Tulemus: Käivitab NFS.

või

linuxdesk:~ # /etc/init.d/nfs restart
Shutting down NFS client services: idmapd                                                                                                         done
Starting NFS client services: sm-notify idmapd

Tulemus: Taaskäivitub NFS.

Kõige tihedamini kasutatavad ja vajalikumd teenused, mis asuvad /etc/init.d kataloogis

1. networking
2. samba
3. apache2
4. ftpd
5. sshd
6. dovecot
7. mysql
8. NFS (network file system)

SUSE Linux

SUSE bootimini erinevates režiimides

On olemas 2 võimalust:

1) Käsuga telinit

 telinit X 

kus X on runlevel-i ID (0-6). Näiteks

 telinit 6

Tulemus: Taaskäivitub SUSE Linux.

või

 telinit 5 

Tulemus: Käivatab SUSE Multi-User mode with display manager režiimis (ehk runlevel 5) .

2) Inittab modifitseerimine

Inittab on runlevel-i alglaadur. Asub/etc/ kataloogis

cd /etc
ls | grep inittab

Modifisteerimiseks sobib Nano tekstiredaktor:

su nano /etc/inittab

Kõige viimane rida:

id:X:initdefault:

kus X on runleveli ID (0-6). Näiteks:

id:2:initdefault:

Salvestage ja järgmine kui käivitate masinat, linux bootitakse Multi-user mode console runlevel-is, ehk runlevel 2 ID.

Teenuste käivitamine, katkestamine või taaskäivitamine

Kataloogis /etc/init.d asuvad kõik teenused

ls /etc/init.d 

Kasutamine

Selleks on rakendada teenused init.d kataloogis, on olemas selline käsk

sudo /etc/initi.d/command OPTION

Kus OPTION võib olla järgmine:

OPTION	Selgitus
status	Näitab teenuse olukorda.
start	Käivitab teenuse.
stop	Peatab teenuse.
restart	Peatab teenuse ja laadib uue konfiguratsiooni-
reload	Laadib uue konfiguratsiooni.
force-reload	Katkestab kõike teenusi ja laadib uue konfiguratsiooni.

Näiteks

linuxdesk:~ # /etc/init.d/nfs stop
Shutting down NFS client services: idmapd                                                                                                         done

Tulemus: Peatub NFS.

või

linuxdesk:~ # /etc/init.d/nfs start
Starting NFS client services: sm-notify idmapd                                                                                                    done

Tulemus: Käivitab NFS.

või

linuxdesk:~ # /etc/init.d/nfs restart
Shutting down NFS client services: idmapd                                                                                                         done
Starting NFS client services: sm-notify idmapd

Tulemus: Taaskäivitub NFS.

Kõige tihedamini kasutatavad ja vajalikumd teenused, mis asuvad /etc/init.d kataloogis

1. networking
2. samba
3. apache2
4. ftpd
5. sshd
6. dovecot
7. mysql
8. NFS (network file system)

Kokkuvõtte

Kokkuvõtteks saan öelda, et init on väga vajalik protsess. Init laseb muuta süsteemi vastavalt vajadusele. Praktiline realiseerimine init-i skripte on väga lihtne.

Kasutatud materjaalid

Veebipõhised allikad

• http://www.linux.com/archive/feature/114107
• http://www.linux.com/news/enterprise/systems-management/8116-an-introduction-to-services-runlevels-and-rcd-scripts
• http://linux.about.com/od/commands/l/blcmdl8_init.htm
• http://www.linuxquestions.org/questions/ubuntu-63/since-we-have-no-etc-inittab-506281/
• http://upstart.ubuntu.com/
• http://upstart.ubuntu.com/faq.html
• https://help.ubuntu.com/community/UbuntuBootupHowto
• https://help.ubuntu.com/community/InitScriptList
• http://ubuntuforums.org/showthread.php?t=620327
• http://www.ghacks.net/2009/04/04/get-to-know-linux-the-etcinitd-directory/
• http://en.wikipedia.org/wiki/Init
• http://man.he.net/man8/init
• http://www.yolinux.com/TUTORIALS/LinuxTutorialInitProcess.html
• http://www.erlang.org/doc/man/init.html
• http://www.comptechdoc.org/os/linux/startupman/linux_suinit.html
• http://kuutorvaja.eenet.ee/wiki/Debiani_alglaadimine
• http://www.cyberciti.biz/howto/question/linux/unix-linux-find-out-runlevel.php
• http://osr507doc.sco.com/en/OSAdminG/sstT.chg_inittab.html
• http://www.debian-administration.org/article/212/An_introduction_to_run-levels
• http://www-uxsup.csx.cam.ac.uk/pub/doc/suse/suse9.3/suselinux-adminguide_en/sec.boot.init.skripte.html

Video näided

• http://www.youtube.com/watch?v=OcX7FaTAFV4 - hea ja väga põhjalik inglise-keelne ülevaade kõikidest runlevel-idest Ubuntu
• http://www.youtube.com/watch?v=1YlPFMqhiZg - hea ja väga põhjalik inglise-keelne ülevaade kõikidest runlevel-idest Red Hat/Fedora