ubuntu upstart启动流程分析

简介

最近做Linux课程设计（内核裁剪和文件系统定制），选择了ubuntu10.10作为实验的平台。不同的Linux发行版，用户态的初始化机制有所差别，ubuntu自从6.10版本之后就使用了较新的upstart机制来进行系统的初始化。

upstart是一种基于事件驱动的服务启动机制，可以使多个系统任务在保持依赖关系的前提下并发启动（据说这样这样启动会比较快，理论上应当如此）。使用upstart机制时，我们通过/etc/init下的一系列 *.conf 配置文件来指定各种系统服务的依赖关系（启动时机）。系统启动时，upstart主进程/sbin/init会解析这些配置文件，按照指定的依赖关系并发启动各种服务与应用。

主要程序

upstart有三个主要的进程：

init: upstart主进程，是Linux系统中的“应用程序管理器”，是其他所有进程的源头（PID为1），它会读取配置文件，处理各种服务和应用程序的依赖关系，根据事件（信号）来启动这些功能与服务，并动态地进行管理。
initctl:upstart事件管理器，可以被应用程序进程用来通知init哪些事件（信号）发生。
telinit：管理运行级别（运行级别，为了兼容其他旧的发行版而保留，在upstart里面，运行级别的改变被当成某种事件来处理）。

配置文件

每个服务的conf配置文件通常指明了执行依赖的事件（信号）、执行的环境、执行的任务属性、执行的任务内容等。

如下面这一典型的脚本，指明了执行的任务是启动名为tty2的终端，依赖于startup事件，console owner表示执行时输出定向到控制台，respawn属性指定了如果进程终结将重新启动。

start on startup

respawn

console owner

exec /sbin/getty -8 38400 tty2

启动流程

对于ubuntu发行版，启动/sbin/init之后upstart会经过以下启动流程：

1. upstart内部初始化之后，启动startup事件，ubuntu系统开始初始化；

2. 依赖于startup事件的任务启动，其中最重要的是mountall，它进行了硬盘和文件系统的挂载，并依次触发了一系列事件，包括：local-filesystems, vitual-filesystems, all-swaps等；

3. vitual-filesystems事件触发了udev相关的系列任务，用于设备事件管理。其中。upstart-udev-bridge把设备事件转化为upstart事件，而udevtrigger对于已经挂载的设备重新触发设备事件（因为udevd启动的时候很多设备事件已经错过了）。

4. udevtrigger会触发本地回环的网络接口启动（net-device-up）事件，经过这一阶段本地回环（127.0.0.1）可用；

5. 等到文件系统挂载完成，本地回环的网络接口启动，依赖于这两个事件的的rc-sysinit在万众瞩目中正式启动，调用telinit设置了系统的运行级别，系统进入runlevel管理的新时代！！！

从startup到runlevel的过程见下图：

upstart启动流程图

rc-sysinit中，使用telinit为系统设置了运行级别，触发runlevel事件，依赖于runlevel事件的服务启动，其中有非常重要的tty，而一些服务的关闭，系统的关机、重启等动作也依赖于runlevel的变化。

tty1.conf中，任务内容为exec /sbin/getty -8 38400 tty1，即使用getty程序开启名为tty1的终端，getty会调用login启动登陆认证，login从/etc/passwd获取账户信息，从/etc/shadow进行密码验证，如果登陆成功则启动一个shell给登录的用户，这时候你就可以开始工作啦！

如果你更喜欢使用putty登录，那么系统需要安装sshd，安装之后/etc/init下会多出一个ssh.conf，它定义了守护进程sshd的启动时机，sshd的启动依赖于filesystem事件，如下图所示。

upstart启动runlevel处理

在upstart机制下，如果你希望系统开机启动一项新的服务，只需往/etc/init里面增加自己定义的.conf配置文件即可。

（全文完）

介绍的比较详细。