二、運行init
init的進程號是1，從這一點就能看出，init進程是系統所有進程的起點，Linux在完成核內引導以後，就開始運行init程序，。
init程序需要讀取配置文件/etc/inittab。inittab是一個不可執行的文本文件，它有若干行指令所組成。在Redhat系統中，inittab的內容如下所示(以“###"開始的中註釋爲筆者增加的)：
#
# inittab This file describes how the INIT process should set up
# the system in a certain run-level.
#
# Author: Miquel van Smoorenburg,
# Modified for RHS Linux by Marc Ewing and Donnie Barnes
#
# 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 havenetworking)
# 3 - Full multiuser mode
# 4 - unused
# 5 - X11
# 6 - reboot (Do NOT set initdefault to this)
#
/*
理解Runlevel
runlevel用來表示在init進程結束之後的系統狀態，在系統的硬件中沒有固定的信息來表示runlevel，它純粹是一種軟件結構。init和 inittab是runlevel影響系統狀態的唯一原因。在上述例子中inittab文件起始階段的註釋主要用來描述runlevel：
Runlevel 0是讓init關閉所有進程並終止系統。
Runlevel 1是用來將系統轉到單用戶模式，單用戶模式只能有系統管理員進入，在該模式下處理那些在有登錄用戶的情況下不能進行更改的文件，改runlevel的編號1也可以用S代替。
Runlevel 2是允許系統進入多用戶的模式，但並不支持文件共享，這種模式很少應用。
Runlevel 3是最常用的運行模式，主要用來提供真正的多用戶模式，也是多數服務器的缺省模式。
Runlevel 4一般不被系統使用，用戶可以設計自己的系統狀態並將其應用到runlevel 4階段，儘管很少使用，但使用該系統可以實現一些特定的登錄請求。
Runlevel 5是將系統初始化爲專用的X Window終端。對功能強大的Linux系統來說，這並不是好的選擇，但用戶如果需要這樣，也可以通過在runlevel啓動來實現該方案。
Runlevel 6是關閉所有運行的進程並重新啓動系統。*/
###表示當前缺省運行級別爲5(initdefault)；
id:5:initdefault: /*啓動後進入圖形界面,設爲3則進入字符終端界面*/
###啓動時自動執行/etc/rc.d/rc.sysinit腳本(sysinit)
/*
在inittab文件中以#開頭的所有行都是註釋行。註釋行有助於用戶理解inittab文件，inittab文件中的值都是如下格式：
label:runlevel:action:process
label是1~4個字符的標籤，用來標示輸入的值。一些系統只支持2個字符的標籤。鑑於此原因，多數人都將標籤字符的個數限制在2個以內。該標籤可以是任意字符構成的字符串，但實際上，某些特定的標籤是常用的，在Red Hat Linux中使用的標籤是：
代碼:
id 用來定義缺省的init運行的級別
si 是系統初始化的進程
ln 其中的n從1~6,指明該進程可以使用的runlevel的級別
ud 是升級進程
ca 指明當按下Ctrl+Alt+Del時運行的進程
pf 指當UPS表明斷電時運行的進程
pr 是在系統真正關閉之前，UPS發出電源恢復的信號時需要運行的進程
x 是將系統轉入X終端時需要運行的進程
runlevel字段指定runlevel的級別。可以指定多個runlevel級別，也可以不爲runlevel字段指定特定的值。
action字段定義了該進程應該運行在何種狀態下：
代碼:
boot 在系統啓動時運行，忽略runlevel
bootwait 在系統啓動時運行，init等待進程完成。忽略runlevel
ctrlaltdel 當Ctrl+Alt+Del三個鍵同時按下時運行，把SIGINT信號發送給init。忽略 runlevel
initdefault 不要執行這個進程，它用於設置默認runlevel
kbrequest 當init從鍵盤中收到信號時運行。這裏要求鍵盤組合符合KeyBoardSigral(參見/usr/share/doc/kbd-*關於鍵盤組合的文檔)
off 禁止進入，因此該進程不運行
once 每一個runlevel級別運行一次
ondemand 當系統指定特定的運行級別A、B、C時運行
powerfail 當init收到SIGPWR信號時運行
powerokwait 當收到SIGPWD信號且/etc/文件中的電源狀態包含OK時運行
powerwait 當收到SIGPWD信號，並且init等待進程結束時運行
respawn 不管何時終止都重新啓動進程
sysinit 在運行boot或bootwait進程之前運行
wait 運行進程等待輸入運行模式
process字段包含init執行的進程，該進程採用的格式與在命令行下運行該進程的格式一樣，因此process字段都以該進程的名字開頭，緊跟着是運行時，緊跟着是運行時要傳遞給該進程的參數。比如/sbin/shutdown -t3 -r now，該進程在按下Ctrl+Alt+Del時執行，在命令行下也可以直接輸入來重新啓動系統。
特殊目的的記錄
仔細學習例子文件，學習應用其中關於inittab的語法格式。該文件的大多數內容都可以忽略，因爲超過一半的內容都是註釋，剩餘的一些文件內容主要是用來實現某些特殊的功能：
id 的值表明缺省的runlevel是3。
ud 的值可以喚醒/sbin/update進程，該進程爲保持磁盤的完整性，將在對磁盤進行I/O操作之前清空整個I/O緩衝區。
pf、pr和ca的值只被特定的中斷所調用。
如果系統是專用的X終端，則只需x的輸入值。
getty進程來提供虛擬終端設備的服務，例如：
3:2345:respawn:/sbin/mingetty tty3
標籤字段的值是3,3是設備tty3的數字後綴,tty3與相應的進程相關聯，該getty進程可以啓動的runlevel是2、3、4和5,當該進程終止時，init馬上就重新啓動它。啓動進程的路徑名是/sbin/mingetty，該進程是實現虛擬終端支持的最小版本的getty，爲tty3提供啓動虛擬設備的進程。
si::sysinit:/etc/rc.d/rc.sysinit
該值告訴init程序運行/etc/rc.d/rc.sysinit腳本文件來初始化系統，該腳本文件與所有啓動的腳本類似，它只是一個包含Linux的 shell命令的可執行文件，注意輸入的字符串必須包括該腳本的完整路徑。不同版本的Linux存放該腳本的位置也不相同，但不用刻意去記憶這些位置，只需查看/etc/inittab文件即可，該文件中包含啓動腳本文件的確切位置。*/
# System initialization.
si::sysinit:/etc/rc.d/rc.sysinit
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
###當運行級別爲5時，以5爲參數運行/etc/rc.d/rc腳本，init將等待其返回(wait)
l5:5:wait:/etc/rc.d/rc 5
l6:6:wait:/etc/rc.d/rc 6
###在啓動過程中允許按CTRL-ALT-DELETE重啓系統
# Trap CTRL-ALT-DELETE
ca::ctrlaltdel:/sbin/shutdown -t3 -r now
# When our UPS tells us power has failed, assume we have a few minutes
# of power left. Schedule a shutdown for 2 minutes from now.
# This does, of course, assume you have powerd installed and your
# UPS connected and working correctly.
pf::powerfail:/sbin/shutdown -f -h +2 "Power Failure; System Shutting Down"
# If power was restored before the shutdown kicked in, cancel it.
pr:12345:powerokwait:/sbin/shutdown -c "Power Restored; Shutdown Cancelled"
###在2、3、4、5級別上以ttyX爲參數執行/sbin/mingetty程序，打開ttyX終端用於用戶登錄，
###如果進程退出則再次運行mingetty程序(respawn)
# 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
###在5級別上運行xdm程序，提供xdm圖形方式登錄界面，並在退出時重新執行(respawn)
# Run xdm in runlevel 5
x:5:respawn:/etc/X11/prefdm -nodaemon
以上面的inittab文件爲例，來說明一下inittab的格式。其中以#開始的行是註釋行，除了註釋行之外，每一行都有以下格式：
id:runlevel:action:process
對上面各項的詳細解釋如下：
1. id
id是指入口標識符，它是一個字符串，對於getty或mingetty等其他login程序項，要求id與tty的編號相同，否則getty程序將不能正常工作。
2. runlevel
runlevel是init所處於的運行級別的標識，一般使用0－6以及S或s。0、1、6運行級別被系統保留：其中0作爲shutdown動作，1作爲重啓至單用戶模式，6爲重啓；S和s意義相同，表示單用戶模式，且無需inittab文件，因此也不在inittab中出現，實際上，進入單用戶模式時，init直接在控制檯（/dev/console）上運行/sbin/sulogin。在一般的系統實現中，都使用了2、3、4、5幾個級別，在 Redhat系統中，2表示無NFS支持的多用戶模式，3表示完全多用戶模式（也是最常用的級別），4保留給用戶自定義，5表示XDM圖形登錄方式。7－ 9級別也是可以使用的，傳統的Unix系統沒有定義這幾個級別。runlevel可以是並列的多個值，以匹配多個運行級別，對大多數action來說，僅當runlevel與當前運行級別匹配成功纔會執行。
3. action
action是描述其後的process的運行方式的。action可取的值包括：initdefault、sysinit、boot、bootwait等：
initdefault是一個特殊的action值，用於標識缺省的啓動級別；當init由核心激活以後，它將讀取inittab中的 initdefault項，取得其中的runlevel，並作爲當前的運行級別。如果沒有inittab文件，或者其中沒有initdefault項， init將在控制檯上請求輸入runlevel。
sysinit、boot、bootwait等action將在系統啓動時無條件運行，而忽略其中的runlevel。
其餘的action（不含initdefault）都與某個runlevel相關。各個action的定義在inittab的man手冊中有詳細的描述。
4. process
process爲具體的執行程序。程序後面可以帶參數。
第三部分：系統初始化
在init的配置文件中有這麼一行：
si::sysinit:/etc/rc.d/rc.sysinit
它調用執行了/etc/rc.d/rc.sysinit，而rc.sysinit是一個bash shell的腳本，它主要
在init的配置文件中有這麼一行：
si::sysinit:/etc/rc.d/rc.sysinit
它調用執行了/etc/rc.d/rc.sysinit，而rc.sysinit是一個bash shell的腳本，它主要是完成一些系統初始化的工作，rc.sysinit是每一個運行級別都要首先運行的重要腳本。它主要完成的工作有：激活交換分區，檢查磁盤，加載硬件模塊以及其它一些需要優先執行任務。
rc.sysinit約有850多行，但是每個單一的功能還是比較簡單，而且帶有註釋，建議有興趣的用戶可以自行閱讀自己機器上的該文件，以瞭解系統初始化所詳細情況。由於此文件較長，所以不在本文中列出來，也不做具體的介紹。
當rc.sysinit程序執行完畢後，將返回init繼續下一步。
第四部分：啓動對應運行級別的守護進程
在rc.sysinit執行後，將返回init繼續其它的動作，通常接下來會執行到/etc/rc.d/rc程序。以運行級別5爲例，init將執行配置文件inittab中的以下這行：
l5:5:wait:/etc/rc.d/rc 5
這一行表示以5爲參數運行/etc/rc.d/rc，/etc/rc.d/rc是一個Shell腳本，它接受5作爲參數，去執行/etc/rc.d/rc5.d/目錄下的所有的rc啓動腳本，/etc/rc.d/rc5.d/目錄中的這些啓動腳本實際上都是一些鏈接文件，而不是真正的rc啓動腳本，真正的rc啓動腳本實際上都是放在/etc/rc.d/init.d/目錄下。而這些rc啓動腳本有着類似的用法，它們一般能接受start、stop、restart、status等參數。
/etc/rc.d/rc5.d/中的rc啓動腳本通常是K或S開頭的鏈接文件，對於以以S開頭的啓動腳本，將以start參數來運行。而如果發現存在相應的腳本也存在K打頭的鏈接，而且已經處於運行態了(以/var/lock/subsys/下的文件作爲標誌)，則將首先以stop爲參數停止這些已經啓動了的守護進程，然後再重新運行。這樣做是爲了保證是當init改變運行級別時，所有相關的守護進程都將重啓。
至於在每個運行級中將運行哪些守護進程，用戶可以通過chkconfig或setup中的"System Services"來自行設定。常見的守護進程有：
amd：自動安裝NFS守護進程
apmd:高級電源管理守護進程
arpwatch：記錄日誌並構建一個在LAN接口上看到的以太網地址和IP地址對數據庫
autofs：自動安裝管理進程automount，與NFS相關，依賴於NIS
crond：Linux下的計劃任務的守護進程
named：DNS服務器
netfs：安裝NFS、Samba和NetWare網絡文件系統
network：激活已配置網絡接口的腳本程序
nfs：打開NFS服務
portmap：RPC portmap管理器，它管理基於RPC服務的連接
sendmail：郵件服務器sendmail
smb：Samba文件共享/打印服務
syslog：一個讓系統引導時起動syslog和klogd系統日誌守候進程的腳本
xfs：X Window字型服務器，爲本地和遠程X服務器提供字型集
Xinetd：支持多種網絡服務的核心守護進程，可以管理wuftp、sshd、telnet等服務
這些守護進程也啓動完成了，rc程序也就執行完了，然後又將返回init繼續下一步。
第五部分：建立終端
rc執行完畢後，返回init。這時基本系統環境已經設置好了，各種守護進程也已經啓動了。init接下來會打開6個終端，以便用戶登錄系統。通過按Alt+Fn(n對應1-6)可以在這6個終端中切換。在inittab中的以下6行就是定義了6個終端：
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
從上面可以看出在2、3、4、5的運行級別中都將以respawn方式運行mingetty程序，mingetty程序能打開終端、設置模式。同時它會顯示一個文本登錄界面，這個界面就是我們經常看到的登錄界面，在這個登錄界面中會提示用戶輸入用戶名，而用戶輸入的用戶將作爲參數傳給login程序來驗證用戶的身份。
第六部分：登錄系統，啓動完成
對於運行級別爲5的圖形方式用戶來說，他們的登錄是通過一個圖形化的登錄界面。登錄成功後可以直接進入KDE、Gnome等窗口管理器。而本文主要講的還是文本方式登錄的情況：
當我們看到mingetty的登錄界面時，我們就可以輸入用戶名和密碼來登錄系統了。
Linux的賬號驗證程序是login，login會接收mingetty傳來的用戶名作爲用戶名參數。然後login會對用戶名進行分析：如果用戶名不是root，且存在/etc/nologin文件，login將輸出nologin文件的內容，然後退出。這通常用來系統維護時防止非root用戶登錄。只有/etc/securetty中登記了的終端才允許root用戶登錄，如果不存在這個文件，則root可以在任何終端上登錄。/etc/usertty文件用於對用戶作出附加訪問限制，如果不存在這個文件，則沒有其他限制。
在分析完用戶名後，login將搜索/etc/passwd以及/etc/shadow來驗證密碼以及設置賬戶的其它信息，比如：主目錄是什麼、使用何種shell。如果沒有指定主目錄，將默認爲根目錄；如果沒有指定shell，將默認爲/bin/bash。
login程序成功後，會向對應的終端在輸出最近一次登錄的信息(在/var/log/lastlog中有記錄)，並檢查用戶是否有新郵件(在/usr/spool/mail/的對應用戶名目錄下)。然後開始設置各種環境變量：對於bash來說，系統首先尋找/etc/profile腳本文件，並執行它；然後如果用戶的主目錄中存在.bash_profile文件，就執行它，在這些文件中又可能調用了其它配置文件，所有的配置文件執行後後，各種環境變量也設好了，這時會出現大家熟悉的命令行提示符，到此整個啓動過程就結束了。
希望通過上面對Linux啓動過程的剖析能幫助那些想深入學習Linux用戶建立一個相關Linux啓動過程的清晰概念，進而可以進一步研究Linux接下來是如何工作的。
轉載：http://www.cublog.cn/u1/39231/showart_366129.html